Das Projekt "Teilprojekt: Verfahrens- und Apparatekonzepte" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Bayer Technology Services GmbH durchgeführt. Durch interdisziplinäre Vernetzung mit deutschen Forschungspartnern soll ein weltweit führendes Kompetenzzentrum für Spezial- und Synthesekautschuke etabliert und dadurch ein wichtiger Beitrag zur Sicherung der sehr guten Marktposition und Technologieführerschaft der deutschen Kautschukindustrie geleistet werden. Von dem neuen Prozess wird in der Herstellung von Butylkautschuk eine drastische Energieeinsparung erwartet, die für den Dampfverbrauch fast 70 Prozent beträgt und für den Elektrizitätsbedarf 35 Prozent Ersparnis ausmacht. Dadurch wird eine Reduktion der Herstellungskosten in der Größenordnung von 10-15 Prozent erwartet. Zusätzlich können auch die Investitionskosten für neue Produktionsanlagen um voraussichtlich 20 Prozent gesenkt werden. Für die Optimierung der Polymerisation (AP2) führt BTS eigene Laborversuche durch und erstellt daraus ein chemisch-kinetisches Modell der Reaktion. Darauf aufbauend erarbeitet BTS neue Reaktorkonzepte mit verbessertem Wärmeübertrag, die zudem unempfindlich gegen Produktablagerungen sind. Außerdem untersucht und modelliert BTS die Reaktionskinetik der Halogenierung und leitet daraus angepasste Reaktorkonzepte für die chemische Reaktion ab (AP4). Im Rahmen von AP5 betreibt BTS eine kontinuierliche Eindampfanlage und erstellt ein Konzept für das Upscaling. Außerdem unterstützt BTS die Arbeiten in den Arbeitspaketen 3, 6, 7 und 8.
Das Projekt "Teilprojekt: Reaktorgestaltung IIR" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität Dortmund, Lehrstuhl für Mechanische Verfahrenstechnik durchgeführt. Der TU DO- Beitrag besteht in der Begleitung der apparativen Gestaltung und Auslegung von neuartigen Reaktoren für die IIR-Synthese. Diese sollen Gelablagerungen vermeiden, bzw. eine Redispergierung des Gels bewirken. Hierbei sind für vordere Stufen mit niedriger Viskosität andere Bedingungen und Geometrien erforderlich als für hintere Stufen bzw. Reaktoren mit einem Inhalt hoher Viskosität. Die Mischwirkung und der Wärmeübergang als unentbehrliche Grundlagen werden mit CFD-Rechnungen am Lehrstuhl des Antragstellers festgestellt. Modellversuche mit den jeweiligen Geometrien an Acrylglasmodellen und Stahlmodellen ergänzen die Untersuchungen. Das Vergelungsverhalten wird parallel mit den Originalsubstanzen im Lanxess-Technikum in Dormagen untersucht. - Auslegung eines Umwälzreaktors und Ermittlung der Gel-Haftung für die Niedrigviskosestufe.- Vorauswahl geeigneter Bauformen von Reaktoren (mit bewegten Einbauten) für die mittlere Reaktorstufe bzw. Viskosität auf Basis modifizierter Rühr- und Schabergeometrien. Test dieser Geometrien in Bezug auf Mischwirkung und Wärmeübergang in Dortmund mit CFD und am Modell.- Modifikation dieser Reaktoren nach Erfahrungen im Technikum Dormagen mit den Originalstoffen zu Gelablagerungen. - Stufenweise Anpassung des Selbstreinigungsgrads nach den Erfahrungen mit der Gelablagerung und Charakterisierung am Modell bzw. mit CFD. - Die Dispergiereinheit (Neutralisation) wird hinsichtlich enger Tropfenverteilungen optimiert (Koaleszenzzeit).