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entdeckt_02_2013

entdeckt 02.13 TITEL WWW.Hzdr.DE Natürlich geht auch an der chemischen Industrie die grüne Welle nicht vorbei: Die Herstellung wichtiger Produkte kostet oft nicht nur viel Energie, sondern gleichzeitig auch viel Geld. Seit etlichen Jahren ist die Industrie daher dabei, ihre Herstel- lungsverfahren zu optimieren. Da bei vielen dieser Prozesse Flüssigkeiten eine Rolle spielen, sind häufig die Strömungen in den Reaktoren für die Energiebilanz und die Ausbeute entscheidend. Genau diese Vorgänge sind bisher nur wenig untersucht worden. Jetzt aber treibt Markus Schubert vom Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf diese Grundlagen- forschung mit einem gezielten Blick auf solche Anwendungen voran. Der Verfahrenstechniker arbeitet dabei am Übergang vom Re- agenzglas zum großen Chemiereaktor. Im Labor funktionieren viele Reaktionen sehr gut, verschlechtern sich aber deutlich, wenn sie im großtechnischen Maßstab laufen. Das hat einen einleuchtenden Grund: Weil bei vielen dieser Reaktionen Gase mit Flüssigkeiten interagieren, beeinflussen auch Strömungen dieser beiden Phasen die Geschwindigkeit der Reaktion und den Energieverbrauch. Im Reagenzglas spielen die Strömun- gen praktisch kaum eine Rolle, im erheblich größeren Chemie- reaktor dagegen schon. Markus Schubert untersucht Strömungen aus Gasen und Flüssigkeiten in einem „Blasensäulen-Reaktor“. Das ist im Prinzip ein Glaszylinder mit einem Durchmesser von rund 20 Zentimetern, der einige Meter hoch sein kann und in den ersten Versuchen Wasser enthält. „In der Industrie kommen zwar viele Reaktionen in organischen Flüssigkeiten vor, aber Wasser ist ein Referenzsystem, für das relativ viele Ergebnis- se vorliegen“, erklärt der Forscher diese Wahl. Später will er dann natürlich auch organische Flüssigkeiten unter die Lupe nehmen. // Mit Röntgenstrahlen Strömungen verstehen und chemische Verfahren verbessern. _TEXT . Roland Knauer Vom „Reagenzglas“ in den Reaktor SCHNELLE BILDER: Physikerin Martina Bieberle nutzt die Aufnahmen von Strömungsgemischen aus Flüssigkeiten und Gasen des Röntgentomo- graphen ROFEX. Sie zeichnen sich durch eine extrem hohe zeitliche Auflösung aus. Foto: Rainer Weisflog

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