Experimentelle Untersuchungen und numerische Simulationen eines Smart-Scale-Prozesses zur Intensivierung der Emulsionspolymerisation

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Die Entwicklung modularer, milli-skaliger Produktionsprozesse bietet europäischen Betreibern von Chemieanlagen eine attraktive Alternative zu herkömmlichen World Scale Anlagen. Diese milli-skaligen kontinuierlichen Smart Scale Reaktoren ermöglichen durch ihre Struktur und hohe spezifische Oberfläche eine signifikante Prozessintensivierung, insbesondere durch die Erschließung neuer Prozessfenster hinsichtlich Druck und Temperatur. Stoff- und Wärmetransport stellen entscheidende limitierende Faktoren in vielen chemischen Prozessen dar, wie etwa bei der Herstellung wasserbasierter Dispersionen durch Emulsionspolymerisation. Die Anwendung von Smart Scale Technologie in diesem Bereich ist besonders vielversprechend. Zudem müssen bei der kontinuierlichen Emulsionspolymerisation weitere Herausforderungen wie die Stabilität von Emulsionen und Dispersionen sowie die Belagsbildung auf der Reaktoroberfläche beachtet werden. Phasenproblematiken und der Stofftransport zwischen den Phasen können durch gezielte Beeinflussung der Strömungseigenschaften im Reaktor optimiert werden. Die Kombination von experimentellen Untersuchungen und numerischen Strömungssimulationen in PTFE-Rohren mit verschiedenen Geometrien bietet wertvolle Einblicke in die Hydrodynamik kontinuierlicher Reaktoren. Durch die Optimierung der Reaktorgeometrie in Verbindung mit verfahrenstechnischen Prozessparametern kann die kontinuierliche Herstellung von Dispersionen mit b