Photochemische Verfahrensberatung

Photochemische Anlagenauslegung

Bei der Verwendung von Strahlenquellen zur Belichtung und der damit einhergehenden Anlagenauslegung muss ein Weg gefunden werden, basierend auf der Zielvorstellung der wirtschaftlichen Herstellung eines Produktes, zwischen theoretischer und praktischer Machbarkeit, Verfügbarkeit der Baugruppen und der Berücksichtigung von Sicherheitsaspekten. Diese schließt die Integration des angepeilten Verfahrens mit dem apparativen Aufwand ein.

Bei der Konstruktion von Systemen für den photochemischen Einsatz ist interdisziplinäres Know-how erforderlich, die entsprechend angestrebte Anlage optimiert und effizient zu entwickeln. Wir unterstützen unsere Kunden hier mit einer über 25 jährigen Erfahrung bei dieser schwierigen Aufgabe und sind in der Lage die erforderlichen Baugruppen zu liefern.

Nicht nur das Herzstück der Photochemieanlage, meist die Tauchlampe mit unterschiedlichen Tauchrohr und Filterrohrausführungen, wird entsprechend der oben genannten Zielvorstellung mit unserem Kunden ausgewählt und festgelegt. Auch die passenden Reaktoren sowie die erforderliche Rahmenbedingungen mit Hardware Einsatz zum Betrieb dieser Lampen erfordern die Expertise in Bezug auf die Besonderheiten photochemischer Prozesse um effizient funktionieren zu können.

Aus der Vielzahl der Möglichkeiten von Reaktorversionen wollen wir hier nur einige nennen:

  • Batchreaktoren
  • Batch im Rührkessel
  • Side Loop Reaktoren
  • Falling Film Reaktoren
  • Rayonett-Design Reaktoren
  • Schrägbett Reaktoren
  • Außenbestrahlungen
  • Positive- bzw. negative Bestrahlungsgeometrien
  • Druckreaktoren
  • Mikrophotoreaktoren
  • Hochturbulente oder laminare Reaktoren

Übliche Strahlenquellen sind:

  • Fluoreszenzröhren
  • Hg- Niederdrucktype, stab- oder U- förmig
  • Hg Niederdruck Hochleistungstype, stab-, oder U- förmig.
  • Hg - Mitteldruckstrahler
  • Natriumdampfstrahler
  • Xenon und Edelgastypen
  • Eximer Lampen
  • Sonderstrahler in vielen geometrischen Versionen ( gewendelt, mäanderförmig etc.)

Vorschaltgeräte zum Betrieb der Strahlenquellen werden den Erfordernissen und Vorgaben adäquat gewählt und mit fester Leistungseinstellung, stufiger Leistungswahl oder auch stufenlos regelbar ausgeführt.

Die Sicherheits- und Betriebstechnik umfasst unsererseits die Lieferung einer kompletten ATEX zertifizierten Tauchlampe, Komplett-Pilotreaktoren, Schaltanlagen und vieles mehr.

Grundsätzlich entsprechen unsere Tauchlampen der ATEX Direktive, der Druckgeräterichtlinie PED 97/23EG, werden vom TÜV abgenommen, zertifiziert und verfügen über das CE Kennzeichen.

Unterstützung in der photochemischen Verfahrensumsetzung

Klassische photochemische Prozesse werden seit einigen Jahren systematisch an neue Möglichkeiten der Strahlertechnologie, der Prozesstechnik und an neue Betriebsbedingungen (Sicherheit, Umweltschutz) angepasst und werden in absehbarer Zukunft auch in neue Produkt-spezifische Prozessfolgen integriert werden. Bei der Herstellung neuer Materialien (z.B. Kompositmembranen, funktionalisierte bzw. strukturierte Oberflächen von Filmen und Partikeln), zur Reinigung und Sterilisierung von Oberflächen und zur Aufarbeitung industrieller Abwässer erweisen sich photochemische Prozesse ebenfalls als sehr vorteilhaft.

In vielen Fällen erfordern Evaluierung und Planung solcher Verfahren ein relativ detailliertes mechanistisches Basiswissen, damit Nebenreaktionen vermieden und das gewünschte Produkt mit optimaler Effizienz + Wirtschaftlichkeit hergestellt werden kann.

In der Praxis entscheidet dieses Basiswissen über Art des Strahlers, Bestrahlungsgeometrie, den anzustrebenden Bereich von Bestrahlungsdichte und –dauer, Reaktorgröße und –design und schließlich über Details der chemischen Verfahrenstechnik.

Auf die Aspekte der photochemischen Technik spezialisiert, arbeiten wir im Bereich der fundierten, wissenschaftlich abgesicherten Beratung mit der Firma Quantapplic (Prof. Dr. A.M. Braun, Karlsruher Institut für Technologie und Dr. E. Oliveros, Université Paul Sabatier, Toulouse) zusammen, um unseren Kunden möglichst umfassende und detaillierte Kenntnisse zum Verfahren vermitteln und einen Prozess-begleitenden Erfahrungsaustausch anbieten zu können.

Wir vermitteln den Kontakt zur Firma Quantapplic gerne, sind aber auch bereit, deren Dienste als Generalunternehmer anzubieten.

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