Machbarkeitsstudien, Auslegungsversuche, Scale-up

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Machbarkeitsstudien, Auslegungsversuche, Scale-up2020-06-04T16:27:18+02:00

Machbarkeitsstudien, Auslegungsversuche, Scale-up

Grundsätzlich stellt sich nach jeder chemischen Synthese aber auch z. B. nach Extraktionsprozessen die Frage nach der Abtrennung der gewünschten werthaltigen Komponenten von den Edukten, Nebenprodukten und Lösungsmitteln. Sehr oft ist die Verdampfung oder Destillation hierbei die Methode der Wahl. Um zu beurteilen, ob und in welcher Qualität Stoffgemische destillativ voneinander getrennt werden können, ist es vor einem Versuch sinnvoll die Dampfdrücke der Komponenten sowie die Mischungsthermodynamik zu recherchieren, extrapolieren oder zu bestimmen. Danach kann im Allgemeinen abgeschätzt werden, welches Verdampfungsverfahren bei welchem Druck am besten zur gewünschten Trennung eingesetzt werden kann.

Im Anschluss daran liefern Laborversuche erste Ergebnisse zur Trennleistung und den dazu gehörenden Parametern wie Druck und Temperatur. Darüber hinaus können bereits erste Informationen zum Verhalten des Stoffgemisches im Verdampfer erhalten werden, die sich allein auf der Basis thermodynamischer Daten nicht ermitteln lassen, beispielsweise Schäumen, Fouling auf den Verdampferflächen, Geruch, Ausfällungen oder eine Zunahme der Viskosität während der Verdampfung.

Ist die prinzipielle Machbarkeit festgestellt, dann bedarf es eines Scale-ups um das Engineering für die Produktionsanlage durchführen zu können. Hierbei kommt es darauf an, die im Labor ermittelten Prozessparameter auf einen größeren Maßstab umzusetzen und neben Arbeitsdrücken und -temperaturen auch den Einfluss des Durchsatzes auf die Trennschärfe respektive Produktqualität zu erlangen, ebenso wie das zuverlässige Ermitteln der Energiebilanz für den gesamten Prozess. Daneben können im Rahmen solcher Pilotversuche auch größere Produktmuster hergestellt werden.

COROSYS bietet die Möglichkeit Kunden von Anfang an hierbei zu begleiten.
Neben einer umfangreichen Stoffdatenbank besteht die Möglichkeit zur Bestimmung von thermodynamischen Stoffdaten wie Dampfdrücken und Mischungsverhalten. Hierfür stehen Gleichgewichtsapparaturen zur Verfügung, auf denen bereits mit geringen Mengen entsprechende Daten ermittelt werden können, so sie nicht literaturbekannt sind oder vernünftig extrapoliert werden können. Diese Daten können nun in verschiedenen kommerziellen sowie eigenen semi-empirische Auslegungsprogrammen für die Simulation der Verdampfung oder Rektifikation von Mehrstoffsystemen verwendet werden.

Im nächsten Schritt bietet COROSYS eine Reihe von Laboranlagen für Versuche an. Die Palette der zur Verfügung stehenden Apparaten reicht vom Fallfilm- bis zum Dünnschichtverdampfer, auch in Kombination mit Vakuumrektifizierkolonnen, sowie Kurzwegverdampfer für das Verdampfen bei möglichst geringen Drücken und niedrigen Temperaturen. Gerne führen wir diese Versuche auch zusammen mit unseren Kunden vor Ort durch, damit sie im eigenen Labor z. B. auch die dazugehörende, qualifizierte Analytik durchführen können.

Als Engineering orientiertes Unternehmen legen wir größten Wert auf einen sorgfältigen Scale-up. Hierfür konfigurieren wir auf der Basis der Laborversuche entsprechende, oftmals mehrstufige Pilotanlagen bestehend aus den oben genannten Apparatetypen, die im Unterschied zu den Laboranlagen vornehmlich aus Edelstahl gefertigt sind. Diese erlauben es den Kundenprozess optimal zu simulieren und alle relevanten Prozessparameter zu bestimmen, die dann die Basis für die spätere Produktionsanlage bilden. Unsere Techniker und Ingenieure verfügen zum größten Teil über jahrelange Erfahrung auf Ihren jeweiligen Fachgebieten und vielen Hunderten erfolgreich ausgelegten industriellen Produktionsanlagen. COROSYS entwickelt Ihre Anlagen und Trennverfahren kontinuierlich zum Kundennutzen weiter.

Wir freuen uns auf den Kontakt mit Ihnen – zur Charakterisierung ihrer Trennaufgabe kann gerne das beigefügte Verdampferformular verwendet werden oder direkt Kontakt mit unseren Experten aufgenommen werden.

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