Kontinuierliche Aufarbeitung von Polymerlösungen mithilfe skalierbarer Apparatekonzepte - Untersuchungen zur Ultrafiltration und Hochdruckextraktion

Viac o knihe

Ziel dieser Arbeit ist die Identifizierung und technische Bewertung eines skalierbaren, energie- und ressourceneffizienten kontinuierlichen Aufarbeitungsverfahrens. Die Veränderungen im Produktportfolio der Polymere und die steigenden Anforderungen an die Reduzierung von Restmonomeren erfordern neue Herstellungskonzepte. Es ist notwendig, Batch-Mehrprodukt-Anlagen durch kontinuierliche, energieeffizientere Systeme zu ersetzen. Der Schwerpunkt liegt auf physikalischen Trennverfahren zur Aufreinigung eines wasserlöslichen Spezialpolymers. Die Auswahl geeigneter Trennverfahren erfolgt durch umfassende Analysen, die die Herausforderungen der konventionellen Skalierung von Apparaten und Prozessen beleuchten. Neuartige Ansätze zur Skalierbarkeit und modulare Apparate werden vorgestellt. Die Entmonomerisierung einer ausgewählten PVP-Lösung wird am effektivsten durch Ultrafiltration und Hochdruckextraktion mit überkritischem CO2 erreicht. Verschiedene Membranmodule unter unterschiedlichen Betriebsbedingungen werden experimentell untersucht, um die passenden Membranmodule auszuwählen. Unter bestimmten Annahmen wird mithilfe experimenteller Daten und einer Simulation in Aspen Plus, basierend auf der PC-SAFT Zustandsgleichung, eine grobe Anlagenauslegung für die Hochdruckextraktion durchgeführt. Abschließend erfolgt eine Bewertung der beiden Trennverfahren zur Entmonomerisierung der PVP-NVP-H2O Lösung auf Basis der gewonnenen Ergebnisse.