Abschlussarbeit: Innovative Reaktortechnologie mit Flow Chemistry

Das Fraunhofer-Institut für Chemische Technologie ICT zählt zu den ältesten und größten Instituten der Fraunhofer-Gesellschaft. Mit vielfältigen Kompetenzen in Kunststofftechnologie, chemischen Prozessen, Explosivstofftechnik und Sicherheitsforschung sowie Energie- und Antriebssystemen entwickeln wir anwendungsorientierte Lösungen für anspruchsvolle technologische Fragestellungen. Unsere Forschung reicht von Leichtbau und umweltfreundlicher Chemie über Anwendungen in der Luft- und Raumfahrt bis hin zu Sicherheits- und Verteidigungsanwendungen sowie Recycling- und Nachhaltigkeitskonzepten. Dabei verbinden wir wissenschaftliche Expertise, moderne Infrastruktur und unmittelbare Praxisnähe.

Wie lassen sich chemische Prozesse effizienter entwickeln und vom Labor in die industrielle Produktion übertragen?

Genau daran arbeitest du in dieser Abschlussarbeit im Bereich Energetische Materialien, in der Arbeitsgruppe Chemische Prozesstechnik & Flow Chemistry.

Im Mittelpunkt stehen der Aufbau und die Erprobung einer miniCOBR-Laboranlage. Der spezielle Rohrreaktor ermöglicht einen intensiven Stoff- und Wärmetransport und bietet besonders bei mehrphasigen Reaktionen großes Potenzial für eine effiziente Prozessführung. Du baust die Laboranlage auf, untersuchst den Einfluss verschiedener Betriebs- und Reaktionsparameter auf den Reaktionsverlauf und optimierst diese anhand ausgewählter Reaktionen. Außerdem erforschst du, wie sich klassische Batch-Prozesse in kontinuierliche Verfahren überführen lassen.

Hier sorgst Du für Veränderung

- Aufbau und Inbetriebnahme einer miniCOBR-Laboranlage einschließlich der Implementierung und Erprobung einfacher Steuerungs- und Regelungsfunktionen zur Ansteuerung und Überwachung des Reaktorsystems

- Auswahl und experimentelle Erprobung geeigneter Beispielreaktionen, insbesondere mehrphasiger Reaktionen und gegebenenfalls etablierter Batch-Prozesse

- Identifikation und systematische Untersuchung relevanter Prozessparameter, beispielsweise Oszillationsfrequenz- und amplitude, Durchflussrate und Verweilzeit

- Evaluierung geeigneter Sensorik oder Online-Analytik zur Überwachung des Reaktionsverlaufs und zur Bestimmung relevanter Prozessgrößen

- Modellierung und Charakterisierung der Strömungsverhältnisse und relevanter Prozessgrößen im Reaktor zur Unterstützung der experimentellen Untersuchungen

- Analyse, Interpretation und wissenschaftliche Dokumentation der Ergebnisse