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Mischer auf der Achema

Drei wichtige Trends in der Mischtechnik

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Trend 3: Speziell angepasst

Neue Verfahren, neue Produkte, aber auch neue oder häufig wechselnde Rohstoffe erfordern eine Anpassung der Mischer an die jeweilige Aufagabe. In Bioraffinerien beispielsweise können die polymeren Strukturen zellulose- und ligninhaltiger Biomasse mithilfe von Enzymen aufgebrochen und zu Zuckern aufgespalten werden. Ekato hat für diesen Prozess ein alternatives Konzept für einen kontinuierlichen gerührten Reaktor entwickelt. Nach einer thermischen Vorbehandlung gelangt die wasserfeuchte Biomasse oben in den Reaktor und wird mit den Enzymen vermischt. Diese Mischung durchströmt den Rührbehälter, wird mit zunehmendem Aufschlussgrad dünnflüssiger und verlässt den Reaktor nahezu wässrig dünn. Um eine enge Verweilzeitverteilung und somit einen vollständigen Aufschluss in einem möglichst kleinen Volumen zu erzielen, wird hierbei eine Kolbenströmung angestrebt.

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Ein gezielter, auf die vorliegende Viskosität abgestimmter lokaler Leistungseintrag wird durch ein mehrstufiges Rührsystem ermöglicht. Die spezielle Formgebung des Rührorgans führt primär zu einer radialen Umströmung des Rührerblatts mit ein- und auswärts gerichteten Strömungsanteilen und sorgt so für eine gute Quervermischung mit innigem Kontakt von Enzym und Biomasse. Durch die Unterdrückung der Längsvermischung nähert sich das Verweilzeitverhalten dem erwünschten Prinzip einer Kolbenströmung an.

Ein weitere große Herausforderung für das Mischen und Trocknen ist die Prozessentwicklung – vor allem wenn mit teuren Produkten gearbeitet wird. Bolz-Summix stellte auf der Achema die Laboranlage BS-minidry vor. Die vollwertige Anlage verarbeitet kleine Mengen von 0,15 bis 1,5 Liter. So können Trocknungsprozesse, etwa Homogenisieren, Mischen mit engem Wandabstand oder auch Trocknen unter Vakuum, mit wenig Produktverlust simuliert. werden. Die Laborsoft- und Hardware stellt sicher, dass alle wichtigen Daten erfasst, ausgewertet und aufgearbeitet werden können und für notwendige Scale-Up Berechnungen zur Verfügung stehen.

Ebenfalls für die Anforderungen bei der Kleinstmengenproduktion, aber auch für Rezepturentwicklung und Forschungsarbeiten hat Coperion K-Tron eine Compoundieranlage entwickelt. Der Laborextruder ZSK 18 Megalab ist ein Doppelschneckenextruder mit einem Schneckendurchmesser von 18 mm. Mit ihm lassen sich beispielsweise Pulverlack und Toner, Haftklebern, Schmelzklebern sowie Katalysator- bzw. Katalysatorträgermassen compoundieren und dies bei Durchsätzen von 200 g bis zu maximal 40 kg/h. Ein weiteres Einsatzgebiet ist die Reaktive Extrusion.

Fazit

Auch wenn die Trend sehr spezifische Anpassungen und Entwicklungen in der Mischtechnik nach sich ziehen, eines wird deutlich: Ein sicheres, homogenes Mischergebnis ist längst nicht mehr das einzige, was ein Mischer leisten muss. Er muss als Prozessanlage die Effizienz und Wirtschaftlichkeit des ganzen Prozesses unterstützen. Den hier vorgestellten Trends tragen sicherlich noch viele andere Mischer Rechnung. Eine solche Übersicht kann immer nur exemplarisch sein. Wir behalten die Entwicklung jedoch im Auge und werden regelmäßig über weitere Neuerungen berichten.

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Über den Autor

Manja Wühr

Manja Wühr

Redakteurin