Inline Infrarot-Analysensystem

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Die beantragende Arbeitsgruppe erforscht das Design optimaler chemischer Produktionsprozesse und hat hierfür das Konzept der Elementaren Prozessfunktionen (EPF) entwickelt. Das EPF-Konzept wird gegenwärtig auf Prozesse mit homogen katalysierten Flüssigphase-Reaktionen unter Einsatz innovativer Lösungsmittelsysteme übertragen. In diesem Kontext baut die Arbeitsgruppe eine Miniplant in ihrem Technikum auf, um modelltheoretisch ermittelte Prozessführungskonzepte experimentell überprüfen zu können. Die Miniplant besteht aus mehreren miteinander verschalteten, druckfesten Reaktor- und Trennstufen (pmax = 60 bar). Sie kann kontinuierlich oder halbkontinuierlich betrieben werden. Um die stoffliche Zusammensetzung flüssiger Phasen an verschiedenen Stellen in der Miniplant quantifizieren und dynamisch verfolgen zu können, soll ein inline Infrarot-Spektrometer mit sechs druckfesten ATR-Sonden mittels Faseroptiken an die Miniplant angekoppelt werden. Mit Hilfe dieses Infrarot-Analysensystems sollen in Kopplung mit der Miniplant, und unter Nutzung der vorhandenen Gaschromatographie-Analytik (GC, GC-MS), 1) optimale Prozessführungsstrategien für ein breiteres Spektrum an Flüssigphase-Reaktionen erarbeitet,2) Reaktionskinetiken per Perturbationsanalysen ermittelt,3) Lösungsmitteleinflüsse auf die Reaktionskinetik quantifiziert, und4) Flüssig-Flüssig-Phasengleichgewichte vermessen werden.