Chemie Ingenieur Technik

Fine chemicals and pharmaceuticals are mainly produced in batch processes, although continuous processes offer attractive benefits. For successful implementation of continuous processes for small-scale production a number of interacting technological, socioeconomic, and human factors have to be considered and are analyzed in this article.

Mizellare Lösungen und Mikroemulsionen eignen sich als Reaktionmedien für eine Vielzahl von homogen katalysierten Reaktionen. Durch die Auswahl des Tensides, das zur Formulierung der Reaktionsmedien eingesetzt wird, können optimale Bedingungen sowohl für die Reaktion als auch für die anschließende Katalysatorabtrennung eingestellt werden.

Die Wahl des richtigen Lösungsmittels ist die Basis für die Wirtschaftlichkeit und Umweltfreundlichkeit großtechnischer Prozesse. Es werden verschiedene Lösungsmitteltypen sowie ihre Klassifizierungsmethoden vorgestellt und lösungsmittelbasierte Konzepte zum Recycling homogener Übergangsmetallkatalysatoren erläutert.

The potential of supercritical CO₂ as sustainable alternative for the processing of polymeric biomaterials is reviewed in this study. Particle formation by Particles from Gas-Saturated Solutions (PGSS), gas foaming of polymers and composites and synthesis of aerogels with potential application in medicine are described, and the available literature is presented.

Die besonderen Eigenschaften von überkritischem Wasser ermöglichen eine schnelle Umsetzung von Biomasse zur Erzeugung von Wasserstoff. Die Teer- und Koksbildung wird unterdrückt und die Reaktion kann bei deutlich niedrigeren Temperaturen als die Vergasung trockener Biomasse durchgeführt werden. Der Einfluss des Reaktionsmediums, der Biomasse-Bestandteile und der Reaktionsführung wird diskutiert.

Die Umsetzung von Mono- und Polyalkoholen in nah- und überkritischem Wasser wird als alternativer Syntheseweg für Grundchemikalien und Zwischenprodukte der Chemischen Industrie in einem Überblick vorgestellt. Die dabei eingesetzten Alkohole können im Zuge einer nachhaltigen Stoffwirtschaft leicht aus Nachwachsenden Rohstoffen gewonnen werden.

Es wird der Einsatz von überkritischem Kohlendioxid als Lösungsmittel im Hinblick auf die Entwicklung eines effizienteren, kontinuierlichen Verfahrens für Oxidationsreaktionen bewertet. Neben der Betrachtung der verschiedenen Prozessparameter werden ebenfalls die zu erwartenden Anlagenkosten abgeschätzt.

Überkritische Fluide werden in einer Vielzahl von Reinigungs- und Trennprozessen eingesetzt, wobei das Interesse meist bei Extraktionsprozessen liegt. In diesem Artikel werden die Vorteile überkritischer Fluide bei Reinigungsprozessen diskutiert, die Potenziale neuer Techniken dargelegt und ein Ausblick auf künftige Herausforderungen gegeben.

The reaction kinetics of the precipitation polymerization of vinylidene difluoride in supercritical carbon dioxide as the solvent is investigated. Polyvinylidene difluorides of high molecular weight but broad molecular weight distribution are obtained. A limited control of the polymers properties can be achieved.

Ionische Flüssigkeiten sind nicht nur neue Lösungsmittel für die Synthese und Modifizierung von Polymeren, sie können auch als Monomere zur Herstellung von neuen polymeren Materialien eingesetzt werden. Es können neue Anwendungsgebiete erschlossen werden, wenn diese ionischen Flüssigkeiten eine polymerisierbare funktionelle Gruppe als Substituent enthalten.

Es wird der aktuelle Kenntnisstand zum biologischen Abbau von ionischen Flüssigkeiten (ILs) diskutiert. Der Schwerpunkt liegt auf Struktur-Abbaubarkeits-Beziehungen und den Erkenntnissen, welche Strukturmerkmale die Abbaubarkeit von ILs erhöhen bzw. senken. Die präsentierten Designkriterien können zu einer Steigerung der Bioabbaubarkeit von ILs beitragen.

Obwohl die Eigenschaftsprofile von ionischen Flüssigkeiten und Nanomaterialien teilweise gegensätzlich sind, können sich aus der Kombination beider Klassen zahlreiche neue Anwendungen ergeben. Beispiele zur Herstellung und Dispergierung von Nanomaterialien mit ionischen Flüssigkeiten werden vorgestellt und elektrochemische Anwendungsgebiete diskutiert.

In der Maschinentechnik werden als Schmier- oder Betriebsmittel meist Öle oder Wasser eingesetzt. Hierdurch werden der Einsatzbereich und Wirkungsgrad der Maschinen limitiert. Verschiedene ionische Flüssigkeiten wurden auf ihre Eignung als Schmier- bzw. Betriebsstoff in unterschiedlichen Apparaten getestet und zeigten eine Steigerung der Maschinenperformance.

Ionische Flüssigkeiten haben Potenzial für elektrochemische Abscheidungen. Neben der Aluminiumabscheidung für den Korrosionsschutz eignen sie sich für die cyanidfreie Abscheidung von Silber. Ferner können strukturierte Materialien hergestellt werden. Die Grenzflächenelektrochemie Ionischer Flüssigkeiten ist komplex und mit der Flüssigkeit variierend.

Die thermisch schonende Entwässerung ionischer Flüssigkeiten stellt eine neue Herausforderung für die Verfahrenstechnik dar. Diese Problematik wurde in einem Metall-Fallfilmverdampfer untersucht. Die Viskosität erweist sich als geeignete Größe zur Verfolgung des Entwässerungsprozesses.

Eine energieeffiziente, nachhaltige Bereitstellung von Kälte und Wärme ist für viele Anwendungen von großer Bedeutung. Absorptionskältemaschinen und -wärmepumpen mit verbesserten Arbeitsstoffpaaren können hierzu einen wichtigen Beitrag leisten.

Die Wärmeleitfähigkeiten von zehn ionischen Flüssigkeiten wurden mithilfe einer stationären Plattenapparatur in Abhängigkeit der Temperatur gemessen. Eine hieraus entwickelte Vorhersagemethode erlaubt die Abschätzung der Wärmeleitfähigkeit für beliebige ionische Flüssigkeiten allein mit Kenntnis ihrer molaren Masse und Dichte.