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Lösungsmittelfreie Prozessführung

Dry Processing – ein Paradigmenwechsel in der chemischen Synthese

| Autor/ Redakteur: Roland Kunkel, Dr. Georgios Raouzeos / Dr. Jörg Kempf

Sie suchen ein lösungsmittelfreies, sicheres, umweltfreundliches und energieeffizientes Herstellungsverfahren, das neue Produkttypen mit neuen Qualitätsmerkmalen hervorbringt? Eine neue Technologie macht’s möglich.

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Die KneaderReactor-Technologie ermöglicht den Ersatz von Lösungs-, Emulsions- oder Suspensionspolymerisation durch die Massepolymerisation. Dies vereinfacht die Prozesse, senkt die Rohstoffkosten und spart Energie.
Die KneaderReactor-Technologie ermöglicht den Ersatz von Lösungs-, Emulsions- oder Suspensionspolymerisation durch die Massepolymerisation. Dies vereinfacht die Prozesse, senkt die Rohstoffkosten und spart Energie.
( Bild: LIST )

Der wachsende Energiebedarf, verbunden mit steigenden Kosten, verlangt zunehmend effizientere Produktionsmethoden. Damit geht auch die Forderung nach Herstellungsverfahren einher, die umweltverträglicher sind und insbesondere einen geringeren CO2-Verbrauch aufweisen. Solche Anforderungen sind in der Regel nur durch ein radikales Umdenken zu realisieren: Hat man sich in der Vergangenheit auf einzelne Verfahrensschritte konzentriert, ist zukünftig die Betrachtung des Prozesses in seiner Ganzheit notwendig, um eine sichere verfahrenstechnische und wirtschaftliche Prozessoptimierung zu erreichen.

In der chemischen Synthese ist dieser Paradigmenwechsel durch die lösungsmittelfreie Prozessführung Dry Processing von List gelungen. Während bei herkömmlichen Synthesen große Mengen Lösungs- und Hilfsmittel, z.B. Dispergiermittel, eingesetzt werden, hat sich in den letzten Jahren mit der direkten lösungsmittelfreien Synthese eine innovative Verfahrenstechnik entwickelt. Der Wegfall der Lösungsmittelkreisläufe führt zu einer erheblichen Verringerung des Investitionsvolumens und zu Energieeinsparungen. Dadurch verringert sich auch der CO2-Ausstoß pro produzierte Tonne Wertstoff. Da die Kosten für Emissionen in Zukunft weiter steigen werden, bietet die Technologie entscheidende wirtschaftliche Wettbewerbsvorteile.

In der Synthese mit Lösungsmittel sind die Reaktionsmassen durch eine permanent niedrige Viskosität gekennzeichnet. Diese rheologische Eigenschaft und die Gewissheit, dass während der Synthese die Reaktionsmasse keinerlei Zustands- oder Phasenänderung aufweist, ermöglicht den Einsatz des herkömmlichen Rührkessels (STR). Nach der Synthese erfolgt die Trennung von Werkstoff und Lösemittel mit mechanischen Trennverfahren und einer nachgeschalteten Trocknung.

Dies setzt aber voraus, dass nach der Synthese das Wertprodukt als Feststoff vorliegt und damit für eine mechanische Fest-Flüssig-Trennung geeignet ist. In vielen Fällen werden diese Voraussetzungen nicht erfüllt und die Trennung des Lösemittels erfolgt mittels thermischer Verfahren. Anschließend wird das Lösungsmittel mittels Destillation aufbereitet und rezykliert.

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