Fraunhofer-Zentrum für Chemisch-Biotechnologische Prozesse CBP
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© Fraunhofer CBP

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Chemische Konversion

Leistungsspektrum

Das Leistungsspektrum reicht von der Abbildung der Prozessparameter im Labormaßstab bis hin zur Skalierung in den Pilotmaßstab. Mit dem installierten Equipment können auch apparate- und verfahrenstechnisch anspruchsvolle Umsetzungen unter hohen Drücken (350 bar) und Temperaturen (bis 500 °C) realisiert werden. Zu nennen sind beispielsweise Gasphasenreaktionen mit Wasserstoff, Sauerstoff oder Ammoniak sowie Reaktionen in Gegenwart von brennbaren Substanzen, in stark alkalischem oder saurem Milieu oder in nah- und überkritischer wässriger Phase.

Mithilfe moderner Simulationstools (ASPEN) werden die entwickelten Verfahren, gemeinsam mit unseren Projektpartnern, hinsichtlich Energie- und Rohstoffeffizienz bewertet und dadurch die Weiterentwicklung unterstützt. Die Pilotierung der Prozesse erlaubt zudem, relevante Produktmengen herzustellen, etwa für eine Bemusterung oder die Validierung der Stoffströme für nachfolgende Prozessschritte.

 

Ausstattung

Mit der am Fraunhofer CBP vorhandenen Ausstattung können wir eine Vielzahl etablierter Reaktionsarten darstellen und Umsetzungen in der Gas- oder Flüssigphase, aber ebenso mit Feststoffen realisieren. Dabei liegt der Schwerpunkt vor allem bei katalytischen Reaktionen zur (De-)Funktionalisierung biogener Rohstoffe. Vor der Pilotierung können im 0,1- bis 10-Liter-Maßstab Machbarkeitsstudien durchgeführt oder die gewünschte Synthesestufe angepasst werden.

Kontinuierliche und diskontinuierliche Reaktoren werden zur Skalierung in den Pilotmaßstab verwendet, um Umsätze im Kilogramm- bis Tonnen-Maßstab zu demonstrieren. Diese sind unter ATEX-Richtlinien Zone 2 ausgeführt.

Insbesondere zu erwähnen sind:

  • Rührkesselreaktoren für diskontinuierliche Reaktionen unter atmosphärischen Bedingungen mit einer Kapazität von 1 L, 10 L und 100 L
  • Rührkesselreaktoren zur Abbildung von Druckreaktionen bis zu 200 bar bei 300 °C mit einer Kapazität von 0,3 L, 1,2 L, 2 L und 50 L, geeignet für homogen und heterogen katalysierte Reaktionen in der Gas- und Flüssigphase
  • Strömungsrohrreaktoren für Hochdruckreaktionen im Labor-und Pilotmaßstab zur Umsetzung biogener Stoffströme, auch in der Gasphase