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CHASE Process Intensification

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

Martin Kraft
Karin Wieland

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

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  • 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

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  • 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.

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