PROZESS-INTENSIVIERUNG

In unserer Area 2 bieten wir Ihnen die Optimierung chemischer Produktionsprozesse in verschiedenen Bereichen an, indem wir laserbasierte Entwicklungen in prozessanalytischen Technologien mit Open-Source-Computational-Fluid-Dynamic-Simulationen kombinieren.

DI Dr. Martin Kraft, Area 2 Manager

IP-Officer, Head of Site Vienna

+43 664 8186580

martin.kraft@chasecenter.at

DI Dr. Karin Wieland, Area 2 Manager

Head of PAT-Team,

Deputy Head of Site Vienna

+43 664 8568532

karin.wieland@chasecenter.at

WISSENSCHAFTLICHE LEITUNG

Ao. Univ.-Prof. DI Dr. Michael Harasek, TU Wien

Univ.-Prof. Dr. Bernhard Lendl, TU Wien

Univ.-Prof. DI Dr. Christian Paulik, JKU Linz

Ao. Univ.-Prof. Dr. Johannes Pedarnig, JKU Linz

PARTNER

Agrana Fruit, Agrana Research and Innovation Center, Borealis,

Endress + Hauser, Engel, Heraeus, OMV, Sappi, Teufelberger, Thermo Fisher

Modellierung und Simulation entscheidender Prozessschritte sowie in (bio)chemischen Lebensmittel- und Polymerprozessen und Modellvalidierung unter Verwendung erweiterter laborbasierter Analysen sowie spezieller PAT-Tools.
Entwicklung und Implementierung generischer Werkzeuge zur Simulation mehrphasiger und multiphysikalischer Prozesse mithilfe von Computational Fluid Dynamic (CFD)-Simulationen auf Basis der OpenFOAM®-Plattform.
Validierung von CFD-, diskreten Elementen (DEM) und gekoppelten Modellen an größeren Prozessen durch Design of Experiment-Planung.
Simulationsgesteuerte Prozessoptimierung mit Berücksichtigung von Reaktionsmodellen, prozessrelevanter Thermodynamik, mehrphasigen und multiphysikalischen Prozessen sowie anpassbaren CFD-Vernetzungen und Reaktorgeometrien.
Weiterentwicklung der basierten Partikel- und chemischen Sensortechnologie durch übergreifende Technologieentwicklungen, einschließlich Vis- und Mid-IR-Laser, resonatorbasierte Verbesserungsstrategien, Ultraschall-Partikelmanipulation und hyperspektrale Bildgebungssysteme.
Isotopenselektive Spurengassensoren basierend auf Laserspektroskopie im mittleren Infrarotbereich zur Differenzierung von Kohlenstoffquellen.
Weiterentwicklung indirekter laserbasierter Sensorsysteme wie photoakustischer oder photothermischer Spektroskopie für neuartige Inline-Sensoranwendungen.
Implementierung laserbasierter Online-Sensoren zur Detektionsüberwachung und Überwachung von Schadstoffen in Raffinerieprozessströmen sowie beim Polymerrecycling

UNSERE ZIELE

IHRE ERGEBNISSE

Intensifying polymer production value chain

Kinetische Daten zur Polymerisation von Olefinen unter Berücksichtigung verschiedener Einflüsse (Temperatur, Katalysatorsystem, Druck, Wasserstoff u. a.)
Generische automatisierte Arbeitsabläufe für die CFD-Analyse von Prozessintensivierungsproblemen ermöglichen die Optimierung und Beseitigung von Engpässen bei geometrischen Designs.
Homogene und heterogene Reaktions- und Stofftransfermodelle implementiert im Open-Source-CFD-Code OpenFOAM® für generischen und spezifischen Einsatz bei Prozessintensivierungsproblemen.
Generische Modellbibliothek OpenFOAM® – bereit für maßgeschneiderte, simulationsgestützte Prozessintensivierungsanwendungen (strategischer Projektbeitrag).
Vollständig aufgelöste multiphysikalische CFD-Modelle, bereit für den Einsatz in der Lebensmittelindustrie.
Anlagenprozesssimulationsmodell zur Vorhersage bevorzugter Betriebsbedingungen für die SO2-Rückgewinnung, unterstützt durch spezielle und neuartige Online-PAT-Tools.
Erfolgreiche Implementierung von Online-Gassensoren auf Laserbasis im mittleren IR-Bereich für einzelne und mehrere Analyten (COS, CH3SH, H2S, Oxygenate u. a.) im niedrigen ppb-Konzentrationsbereich.
Realisierung laserbasierter Feuchtigkeitssensoren bereit für die Produktentwicklung.
Ultraspurengas-Sensorfunktionen (sub ppb) für isotopenselektives Kohlendioxid unter Berücksichtigung von Kohlenstoff- und Sauerstoffisotopen.
Entwicklung und Testung von Inline-PAT-Sensor zur Bereitstellung ortsaufgelöster chemischer und flüssiger Strömungsinformationen durch Kombination von Raman-Spektroskopie mit Laser-Doppler-Velocimetrie.
Realisierung und Implementierung neuartige Sensorsysteme basierend auf polarisationsempfindlichen Messprotokollen für Flüssigkeiten.
Implementierung dezentraler Miniatur-NIR-Sensoren zur Überwachung chemischer Reaktionen in engen Kanälen.
Überwachungssystem auf Basis von LIBS zur Sicherstellung der Reinheitsanforderungen im PET-Recycling implementiert.
Validiertes Simulationsmodell für ungefüllte/gefüllte PP-Schaumstoffe für verschiedene Schaumgrade unter Berücksichtigung entscheidender Schaumeigenschaften für eine verbesserte mechanische Leistung unter einem bestimmten Belastungsfall.
Autonome Erkennung der Löslichkeitsgrenze in einem Spritzgussprozess und Charakterisierungsmöglichkeiten für talkumgefüllte und Elastomer-modifizierte Materialien hinsichtlich der Löslichkeitsgrenzen während der Methodenentwicklung.