Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Computermodellierung für die Verbesserung der Polymerisationsprozesse

21.09.2004


Aufgrund der zunehmenden Verwendung von Polymeren in allen Bereichen der Industrie wird gerade die Verwendung der Computermodellierung für die Verbesserung der Polymerisationsprozesse untersucht. Im Rahmen des Projekts POLYPROMS wurde ein allgemeines mechanistisches Modul für die modellbasierte Untersuchung des optimalen Betriebs einer Polymerisationsreaktoreinheit entwickelt.



Polymerisation aus der Gasphase ist die erste Stufe bei der Herstellung von kommerziell bedeutenden Polymeren wie Polypropylen aus Monomeren. Während der Polymerisation werden die Monomere unter Verwendung des Ziegler-Natta-Katalysators zu einer langen Polymerkette mit einer speziellen Geometrie zusammengefügt. Während dieses Prozesses wird das Monomerfragment in einem Metallzentrum komplexiert. Der Komplex verbindet sich mit der Polymerkette, die aus dem Metallzentrum wächst und hinterlässt eine freie Stelle für weitere Monomerkomplexierungen.



Die am häufigsten verwendete industrielle Gasphasentechnologie ist der Fließbettreaktor (FBR). Hierbei wird das Bett durch das Recycling der Reaktionsgase mit dem Reaktor in einer blasenbildenden Umgebung gehalten. Die Reaktionshitze wird durch die Kühlung des Zirkulationsgases und teilweise auch durch partielle Kondensation zurückgesetzt. Der Reaktor wird entweder nur vorübergehend oder aber dauerhaft betrieben.

Die optimalen Betriebsbedinungen der Fließbettreaktoreinheit wurden in einer modellbasierten Studie untersucht. Um die Untersuchung zu erleichtern, wurde ein allgemeines mechanistisches Modul für die Ziegler-Natta-Copolymerisation aus der Gasphase im Reaktor entwickelt. Die optimalen Voraussetzungen für die Bildung von vier verschiedenen Polymerarten wurden durch die Maximierung der Leistungsfähigkeit der Monomer-Polymer-Umwandlung erreicht.

Die Zeit für die Umwandlung der Polymerklasse sowie die darauf folgende nicht spezifikationsgerechte Produktion wurden ebenso erforscht und es wurde eine optimale Steuerungsstruktur gebildet. Weitere Optimierungsstudien wurden für den vorübergehenden Betrieb des FBR durchgeführt. Die optimalen Betriebsbedingungen für den Übergang zwischen den vier Polymerklassen wurden untersucht und die beste Abfolge für die Umwandlung bestimmt. Die aus der Modellierung resultierende leistungsfähigere Polymerisation führt zu Vorteilen wie schnellere Produktion, verbesserte Produktqualität, Kostenreduzierung und höhere Sicherheit.

Prof. Dr. Stratos Pistikpoulos | ctm

Weitere Berichte zu: Computermodellierung Gasphase Polymerisationsprozess Reaktor

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Verfahrenstechnologie:

nachricht Verkalkte Zähne retten
19.06.2018 | Julius-Maximilians-Universität Würzburg

nachricht Uhrenbestandteile aus Diamant
18.06.2018 | Schweizerischer Nationalfonds SNF

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Verfahrenstechnologie >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Leichter abheben: Fraunhofer LBF entwickelt Flugzeugrad aus Faser-Kunststoff-Verbund

Noch mehr Reichweite oder noch mehr Nutzlast - das wünschen sich Fluggesellschaften für ihre Flugzeuge. Wegen ihrer hohen spezifischen Steifigkeiten und Festigkeiten kommen daher zunehmend leichte Faser-Kunststoff-Verbunde zum Einsatz. Bei Rümpfen oder Tragflächen sind permanent Innovationen in diese Richtung zu beobachten. Um dieses Innovationsfeld auch für Flugzeugräder zu erschließen, hat das Fraunhofer-Institut für Betriebsfestigkeit und Systemzuverlässigkeit LBF jetzt ein neues EU-Forschungsvorhaben gestartet. Ziel ist die Entwicklung eines ersten CFK-Bugrads für einen Airbus A320. Dabei wollen die Forscher ein Leichtbaupotential von bis zu 40 Prozent aufzeigen.

Faser-Kunststoff-Verbunde sind in der Luftfahrt bei zahlreichen Bauteilen bereits das Material der Wahl. So liegt beim Airbus A380 der Anteil an...

Im Focus: IT-Sicherheit beim autonomen Fahren

FH St. Pölten entwickelt neue Methode für sicheren Informationsaustausch zwischen Fahrzeugen mittels Funkdaten

Neue technische Errungenschaften wie das Internet der Dinge oder die direkte drahtlose Kommunikation zwischen Objekten erhöhen den Bedarf an effizienter...

Im Focus: Innovative Handprothesensteuerung besteht Alltagstest

Selbstlernende Steuerung für Handprothesen entwickelt. Neues Verfahren lässt Patienten natürlichere Bewegungen gleichzeitig in zwei Achsen durchführen. Forscher der Universitätsmedizin Göttingen (UMG) veröffentlichen Studie im Wissenschaftsmagazin „Science Robotics“ vom 20. Juni 2018.

Motorisierte Handprothesen sind mittlerweile Stand der Technik bei der Versorgung von Amputationen an der oberen Extremität. Bislang erlauben sie allerdings...

Im Focus: Temperaturgesteuerte Faser-Lichtquelle mit flüssigem Kern

Die moderne medizinische Bildgebung und neue spektroskopische Verfahren benötigen faserbasierte Lichtquellen, die breitbandiges Laserlicht im nahen und mittleren Infrarotbereich erzeugen. Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler des Leibniz-Instituts für Photonische Technologien Jena (Leibniz-IPHT) zeigen in einer aktuellen Veröffentlichung im renommierten Fachblatt Optica, dass sie die optischen Eigenschaften flüssigkeitsgefüllter Fasern und damit die Bandbreite des Laserlichts gezielt über die Umgebungstemperatur steuern können.

Das Besondere an den untersuchten Fasern ist ihr Kern. Er ist mit Kohlenstoffdisulfid gefüllt - einer flüssigen chemischen Verbindung mit hoher optischer...

Im Focus: Temperature-controlled fiber-optic light source with liquid core

In a recent publication in the renowned journal Optica, scientists of Leibniz-Institute of Photonic Technology (Leibniz IPHT) in Jena showed that they can accurately control the optical properties of liquid-core fiber lasers and therefore their spectral band width by temperature and pressure tuning.

Already last year, the researchers provided experimental proof of a new dynamic of hybrid solitons– temporally and spectrally stationary light waves resulting...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

Leben im Plastikzeitalter: Wie ist ein nachhaltiger Umgang mit Plastik möglich?

21.06.2018 | Veranstaltungen

Kongress BIO-raffiniert X – Neue Wege in der Nutzung biogener Rohstoffe?

21.06.2018 | Veranstaltungen

DFG unterstützt Kongresse und Tagungen im August 2018

20.06.2018 | Veranstaltungen

VideoLinks
Wissenschaft & Forschung
Weitere VideoLinks im Überblick >>>
 
Aktuelle Beiträge

Leichter abheben: Fraunhofer LBF entwickelt Flugzeugrad aus Faser-Kunststoff-Verbund

22.06.2018 | Materialwissenschaften

Lernen und gleichzeitig Gutes tun? Baufritz macht‘s möglich!

22.06.2018 | Unternehmensmeldung

GFOS und skip Institut entwickeln gemeinsam Prototyp für Augmented Reality App für die Produktion

22.06.2018 | Unternehmensmeldung

Weitere B2B-VideoLinks
IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics