AiF-FV-Nummer 13300

Entwicklung technischer Prozesse zur Durchführung enzymatischer Reaktionen in überkritischen Fluiden

Status & Laufzeit

Abgeschlossen: 01.05.2002 bis 30.04.2004

Forschungsstellen

Zusammenfassung

Das Ziel des Vorhabens wurde im Wesentlichen erreicht: die wissenschaftlich fundierte Modellierung der enzymatischen Wertstoffproduktion in überkritischen Fluiden als Reaktionsmedium. Sowohl die experimentellen Methoden und Versuchsanordnungen als auch das mathematische Programm zur Beschreibung des Gesamtprozesses wurden im Rahmen dieses Forschungs-projektes bereitgestellt. An der Universität Rostock wurden Enzyme und Immobilisate identifiziert, die für den Einsatz in überkritischem CO2 geeignet sind. Das Modell für die enzymatische Reaktion in dem verwendeten Festbettreaktor gibt die beobachteten experimentellen Abhängigkeiten von Konzentrationen und Verweilzeit gut wieder. Zur Modellierung der Phasentrennung in den Abscheidern wurden an der Universität Köln Gleichgewichtsberechnungen der Mehrstoffgemische mit der Peng-Robinson-Gleichung durchgeführt und geeignete Short-cut-Gleichungen für die relevanten Zustandsbereiche abgeleitet. Die Simulation des Gesamtprozesses kann so in kompakter Weise erfolgen. Für die Modellierung des Gesamtprozesses wurde eine bei Fraunhofer UMSICHT entwickelte Modellierungsplattform verwendet. Mit Hilfe des projektspezifisch adaptierten Modells ist es möglich, auch komplexe Prozesse - wie z.B. mit fraktionierter Abscheidung - abzubilden. Experimente zur Verifizierung der Scale-up-Fähigkeit des Modells an einer Technikumsanlage konnten im Rahmen des Vorhabens nicht in erforderlichem Umfang durch-geführt werden. Erkenntnisse aus vorbereitenden Arbeiten zur Enzymkatalyse in Lösungsmitteln wurden bei einem KMU-Mitglied des projektbegleitenden Ausschusses praktisch umgesetzt.

Förderhinweis

Das Forschungsvorhaben der Forschungsvereinigung Umwelttechnik wird / wurde über die AiF im Rahmen des Programms zur Förderung der Industriellen Gemeinschaftsforschung und -entwicklung (IGF) vom Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz aufgrund eines Beschlusses des Deutschen Bundestages gefördert.

Dokumente