Sechs Mischer auf einen Streich

Flexibles Flüssigkeits-Verteilsystem zum Numbering-up in der Mikroverfahrenstechnik

Mehr Durchsatz durch Numbering-up – die Theorie klingt einfach: Es werden so viele Mikroreaktoren oder -mischer parallel geschaltet bis die gewünschte Produktionsleistung erreicht ist. Doch in der Praxis stößt das Konzept schnell an wirtschaftliche Grenzen, denn mit der Zahl der Reaktoren steigt auch der Aufwand an Regeltechnik. Die Institut für Mikrotechnik Mainz GmbH (IMM) hat erstmals ein flexibles System entwickelt, das einen Flüssigkeitsstrom gleichmäßig auf sechs verschiedene Mikromischer verteilt, und das ohne eine aktive Regelung des Flusses.

Kontrolliert und kontinuierlich lassen sich Pulver wie CaCO3 oder BaTiO3 in einem Röhrenreaktor mit segmentiertem Durchfluss (SFTR) herstellen. Im Gegensatz zur Chargenkristallisation führt dieser Prozess zu feinen Partikeln (in der Regel kleiner 10 µm) mit enger Korngrößenverteilung.

Das IMM hat nun eine Lösung zum externen Numbering-up der SFTR entwickelt, das Durchflussraten von bis zu 10 l/h ermöglicht. Dazu werden die Eduktströme in ein zylindrisches Puffergefäß mit sechs symmetrisch verteilten Ausgängen geleitet, die zu je einem Trennschicht- oder Prallstrahlmikromischer führen. Die Verteilung der Flüssigkeit wird dabei nicht durch geometrische Faktoren, sondern weitgehend durch den Druckverlust (ca. 120 mbar) über den Mischern gesteuert. Bei präzise gefertigten Mikromischern mit einheitlichem Druckverlust weichen die Zusammensetzungen der Flüssigkeitsströme unter 5 % voneinander ab.

Das Flüssigkeits-Verteilsystem des IMM vereinfacht die Steuerung mikroverfahrenstechnischer Prozesse ganz wesentlich. So werden zur Verteilung von drei Komponenten auf sechs Mikromischer allein drei Pumpen und drei Tanks mit insgesamt 18 Ausgängen benötigt. Ein herkömmliches System erfordert dagegen 18 Pumpen.

Die Entwicklung des Flüssigkeits-Verteilsystems wurde gefördert durch die Europäische Kommission (Projekt-Nr. G5RD-CT-1999-00123).

IMM ist als weltweit tätiges Dienstleistungsunternehmen für Forschung und Entwicklung in der Mikrotechnik auf kundenspezifische Entwicklungen spezialisiert.

IMM auf der HANNOVER MESSE, 7.-12. April 2003,
Halle 6, Stand C 17 – Wir freuen uns auf Ihren Besuch.