Prozessintensivierung
Prozessintensivierung wird innerhalb der Aachener Verfahrenstechnik als die gezielte integrative Gestaltung von Phänomenen auf der Mesoskala verstanden, um in Verbindung von klassischer Verfahrenstechnik sowie Material- und Konstruktionstechnik kompakte oder miniaturisierte Reaktoren und Apparate hoher Effizienz zu realisieren.
Im Mittelpunkt der Forschung stehen z.B. effiziente Misch- und Trennverfahren für mehrphasige Prozessmedien hoher Viskosität, die bei niedrigen Temperaturen betrieben werden können wie die Phyto- und Flüssig-Flüssig-Extraktion.
Neue Apparate zur Stofftrennung wie Membrankontaktoren ermöglichen die Trennung von komplizierten Fluid-Fluid-Systemen (z.B. schäumende Systeme oder Systeme mit sehr geringen Dichteunterschieden).
Die Entwicklung integrierter Reaktions-Trenn-Systeme zielt weiterhin darauf ab, die häufig kleinen Raum-Zeit-Ausbeuten herkömmlicher Technologien entscheidend zu verbessern.
Ein weiterer Forschungsschwerpunkt der Prozessintensivierung besteht in den zunehmend durch die Membrantechnik geprägten Wassertechnologien bei der Verbesserung der Robustheit und Kosteneffizienz der apparativen Lösungen.
Unsere Schwerpunkte im Themenfeld: Prozessintensivierung
Dazu unsere aktuellen Projekte:
Dynamische Echtzeitoptimierung / Modellgestützte Prozessführung
- Dynamische Echtzeitoptimierung auf unendlichem Horizont mehr
- Dynamische Optimierung eines einstufig aufgeladenen Diesel-Luftsystems mit Abgasrückführung mehr
- F3 Factory - Flexible, Fast and Future Production Processes mehr
- HD-MPC - Hierarchical and Distributed Model Predictive Control of Large-Scale Systems mehr
- Modellierung und Regelung von Destillationssequenzen mehr
- Nicht-lineare dynamische Optimierung verfahrenstechnischer Prozesse mit DyOS mehr
- Nichtlineare modellprädiktive Regelung eines Polymerisationsreaktors mehr
- Optimierungsbasierte Regelung von kommunalen Abwasseraufbereitungsanlagen mit getauchter Membranfiltration mehr
- Strategien zur robusten dynamischen Echtzeit-Optimierung mehr
Mathematische Grundlagen der Prozessoptimierung
- AC-SAMMM - Eine neue Softwareplattform zur strukturierten automatischen Ableitungsberechnung für Optimierungsprobleme mehr
- DyOS - eine Software zum Lösen von gemischt-ganzzahligen dynamischen Optimierungsproblemen mehr
- Energieeffizienz-Management und –Benchmarking für die Prozessindustrie mehr
- Gemischt-ganzzahlige dynamische Optimierung mehr
- Modellreduktion differential-algebraischer Systeme mehr
- Nicht-lineare dynamische Optimierung verfahrenstechnischer Prozesse mit DyOS mehr
- Normalenvektorverfahren zum robusten Design nichtglatter dynamischer Systeme mehr
- Sensitivitäten zweiter Ordnung für adaptive Schießverfahren zu Lösung von Optimalsteuerungsproblemen mehr
Prozess- und Produktentwicklung
- New ED - Bipolar Membrane Electrodialysis for Remediation of Highly Saline Waste Streams mehr
- Membranbasiertes Biogas Upgrading mehr
- Rigorose Optimierung von Destillationsprozessen für azeotrope Mehrstoffgemische mehr
Prozessintensivierung (Reaktionstechnik)
- CarboMembran - Entwicklung mikrostrukturierter Membranspacer zur Stofftransportintensivierung und Reduzierung von Membranfouling mehr
- Hi-Fre - Membrane filtration units with integrated high frequency backpulsing mehr
- Entwicklung eines BtL-Dampfreformers mit Metallmembran in Kombination mit einer PEM-Brennstoffzelle für den APU-Einsatz in Nutzfahrzeugen mehr
- CarboMembran - Mixed-Matrix Membranentwicklung und Charakterisierung mehr
- Organophile Nanofiltration für energieeffiziente Prozesse - OPHINA mehr
- NMR-Pathfinder - Visualisieren der Deckschichtbildung und Porenverblockung am Beispiel eines Mikrofiltra-tionsprozesses mittels Magnetresonanztomographie (MRT) mehr
Umwelt- und Energietechnik, Wassertechnologien
- EUROMBRA - MBR-Technologie für hochentwickelte kommunale Abwasserbehandlungsstrategien im Europa des 21. Jahrhunderts mehr
- NanoGLOWA - Nano Membranes against Global Warming mehr
- Nanofiltration zur Grundwasseraufbereitung und Sulfatabscheidung bei der Trinkwasseraufbereitung am Beispiel von kippenbelastetem Grundwasser in einem Braunkohlentagebaurevier mehr
- INNOWATECH - Phenolentfernung aus Wasser mit beschichteten Membrankontaktoren mehr
- MBR-TRAIN - Process optimisation and fouling control in membrane bioreactors for wastewater and drinking water treatment mehr
- ZeroChemUFRO - Zero Chemical UF/RO System for Desalination mehr
- Entwicklung einer Methode zur Quantifizierung der Koaleszenzvorgänge in Extraktionskolonnen mehr
- Entwicklung einer Technologieplattform zur Umsetzung günstiger, zugänglicher Rohstoffen zu funktionellen Monomerbausteine, mit Fokus auf neuen biotechnologischen Verfahren mehr
- Simulation der Fluiddynamik und der Verweilzeitverteilung in Extraktionskolonnen mit gerührten Einbauten mit dem ReDrop-Algorithmus mehr
- Untersuchungen zum Einfluss von Mulm auf das Abscheideverhalten organisch-wässriger Stoffsysteme mehr
Tailor-Made Fuels from Biomass (TMFB)
- Isolierung von Itakonsäure aus Fermentationsprozessen mit Membranverfahren mehr
- Entwicklung eines definierten Mediums für die Fermentation von technischen Enzymen, Proteinen und Peptiden mit Bacillus licheniformis mehr
- Entwicklung eines definierten Mediums für die Fermentation von technischen Enzymen, Proteinen und Peptiden mit Bacillus licheniformis mehr
- Entwicklung und Charakterisierung eines membranbasierten Fed-Batch-Schüttelkolbensystems mehr
- Essigsäurebakterien als Biotransformationsfabriken mehr
- Industriekooperation; Verfahrenstechnische Charakterisierung von Kleinkulturgefäßen für das gezielte Scaling mehr
- Maßgeschneiderte Selektivität von Ganzzellbiotransformationen durch organische Lösungsmittel mehr
- MoBiDiK - Modulare Bioproduktion - Disposable und Kontinuierlich mehr
- Identifizierung der Reaktionskinetik für die Analyse der Reaktionsmechanismen ThDP-abhängiger Enzyme mehr
- Interaktive Polymere in der Enzymkatalyse: Steuerung und Modifizierung von Enzymprozessen mehr
Entwicklung hochauflösender Messverfahren, Onlinemesstechnik