Neue Prozessfenster eröffnen neue Reaktionswege

»Novel Process Windows haben kontinu­ierlich betriebene Reaktionen massiv chemisch intensiviert und neue Reaktionswege erschlossen. Dies hat oftmals zu einer 100- bis 1.000-fach höheren Produktivität geführt. Die erarbeiteten Konzepte werden zurzeit intensiv in europäischen, industrie­geleiteten Projekten zur ›Factory of the Future‹, den Chemieanlagen nach 2020 genutzt.« So das Fazit von Prof. Volker Hessel von der Technischen Universität Eindhoven, dem Koordinator des DBU-Forschungsclusters »Novel Process Windows« (Neue Prozessfenster).

Ziel des Forschungsclusters war die Realisierung neuartiger kontinuierlicher chemischer Prozesse, die einen Beitrag für mehr Nachhaltigkeit in der chemischen Industrie leisten und die Innovationsfähigkeit der deutschen chemischen Industrie stärken.

In diesem Programm förderte die DBU von 2007 bis 2011 sieben ausgewählte Projekte aus der Mikroverfahrenstechnik mit insgesamt
2,2 Mio. Euro, die sich auszeichnen durch:

• Hohe Energieeffizienz

• Minimierung des Abfallaufkommens

• Reine und inhärent sichere Produkte

• Sichere und emissionsfreie oder -arme Synthesen

• Erhöhung der Raum-Zeit-Ausbeute

Ermöglicht werden die »neuen Prozess­fenster« durch druckstabile Mikroreaktoren und gezielten Einsatz harscher Chemie, so dass hohe Drücke, Temperaturen und Konzentra­tionen realisiert und genutzt werden können. Durch die schnelle Mischung und die gute Temperaturkontrolle in den Mikroreaktoren sind selbst hochexotherme Reaktionen durchführbar. So gelang es durch die Intensivierung der Kolbe-Schmitt-Synthese, eine industriell relevante Carboxylierungsreaktion kontinuierlich durchzuführen und die Reaktionszeit deutlich zu verkürzen.

Weitere Beispiele sind:

• Eine vereinfachte Synthesemöglichkeit für organische Halbleitermaterialien durch den kontinuierlichen Aufbau maß­geschneiderter Blockcopolymere nach dem Baukastenprinzip,

• die Entwicklung eines neuartigen ultraschallgestützten flüssig/flüssig-Zweiphasenprozesses, der durch intensiveren Energieeintrag höhere Durchsätze erlaubt

• und die Wasserstoffperoxid-Direktsynthese in flüssigem oder überkritischem Kohlendioxid als Reaktionsmedium.

Projektthema:
DBU-Forschungscluster Novel Process Windows

Koordination des Forschungsclusters:
Prof. Dr. Volker Hessel
Eindhoven University of Technology
Department of Chemical Engineering
and Chemistry
v.hessel@tue.nl
www.tue.nl


AZ 20007/894, 25671, 25715, 25833, 25836, 26728, 26920