Story

Flow Chemistry - Automatisiert und Modular

Das einzigartige Modulare-MikroReaktionsSystem ist ideal für die Entwicklung neuer Prozesse und die Prozessintensivierung. Die Kombination des Ehrfeld-MMRS-Systems mit der Automatisierung von HiTec Zang sorgt für einen schnellen und einfachen Aufbau eines automatisierten Mikroreaktorsystems.

Verglichen mit konventionellen Batch-Prozessen erreichen Mikroreaktoren deutlich schnellere Mischprozesse und einen besseren Wärmeaustausch. Damit können Reaktionen wesentlich beschleunigt werden. Das niedrige Innenvolumen, zusammen mit dem höheren Wärmeaustausch, ermöglicht dabei sichere und gut kontrollierte Prozesse, auch bei stark exothermen Reaktionen und hohen Drücken.

Durch die kontinuierliche Prozessführung können größere Mengen an Produkt allein durch eine längere Betriebsdauer produziert werden. Eine Reihe von Experimenten kann schnell und einfach durch Verändern der Prozessparameter während des Betriebs durchgeführt werden. Darüber hinaus können leicht Geräte zur Online-Analyse angeschlossen werden.

Allerdings erfordert der Betrieb die Kontrolle vieler Prozessparameter wie beispielsweise Flussraten, Verhältnis der Flussraten, Temperatur und Druck. Diese lassen sich manuell nur schwer simultan kontrollieren. Auch das Durchführen vieler Experimente, die Verwendung von Online-Analyse sowie lange Betriebsdauern wären manuell sehr aufwendig. Dementsprechend profitieren Mikroreaktoren sehr von einer Automatisierung.

Die Software LabVision® von HiTec Zang, kombiniert mit den Steuerungen LabManager® und LabBox®, ist eine der leistungsfähigsten und angesehensten Prozessvisualisierungs- bzw. SCADA-Werkzeuge. In Kooperation mit Ehrfeld Mikrotechnik wurde eine Bibliothek speziell für Ehrfeld-MMRS-Module entwickelt, welche die Automatisierung und Visualisierung von Ehrfeld-MMRS-Systemen deutlich beschleunigt und vereinfacht.

Wesentliche Vorteile eines solchen automatisierten Reaktorsystems sind:

  • Die präzise Temperaturkontrolle durch die Regelung mithilfe der Automatisierung und der hohe Wärmeaustausch des Reaktors
  • Eine zentrale Visualisierung und Kontrolle von Sensoren und Laborgeräten
  • Automatische Steuerprogramme und Rezepturen
  • Kontinuierliche Überwachung des Prozesses
  • Integration von Analysegeräten in die Steuerung

Die einzigartige Modularität des MMRS-Systems ermöglicht eine einfache und schnelle, applikationsspezifische Anpassung des Mikroreaktoraufbaus. Diese Flexibilität findet sich auch in LabVision® und im LabManager® wieder, da die Automatisierung vor allem für die Forschung und Entwicklung entwickelt wurde. Die Konfiguration von Visualisierung und Prozesssteuerung kann dabei vom Benutzer leicht an die jeweilige Anwendung angepasst werden. Für Laborgeräte steht eine umfangreiche Gerätetreiber-Bibliothek zur Verfügung und weitere Geräte können sowohl von HiTec Zang als auch vom Benutzer selbst bei Bedarf ergänzt werden.
Für eine größere Produktion bietet Ehrfeld Mikrotechnik mehrere Scale-up-Konzepte, wobei die Automatisierungsstrategien vom Kleinmaßstab auf den größeren Maßstab übertragen werden können.

Spezifikationen

Ehrfeld MMRS:

  • Modulares Mikroreaktorsystem mit einer Vielzahl an Modulen -> beschleunigte Entwicklung neuer Prozesse, anpassbar auf die jeweilige Anwendung
  • Temperaturbereich: -20°C – 200°C *
  • Druckbereich: 100 bar max. *
  • Flussraten: 0.01 – 30 l/h, abhängig vom Modul
  • Material: Edelstahl, Hastelloy *
  • Module sind sowohl für das Ehrfeld-MMRS-System als auch stand-alone erhältlich.
  • Scale-up: mit den FlowPlate®-, ART®- und Miprowa®-Reaktorsystemen stehen mehrere Scale-up-Konzepte zur Verfügung.

HiTec Zang LabManager® und LabBox®:

  • Entwickelt nach den NAMUR Empfehlungen für Forschungsprozessleitsysteme bzw. Laborautomatisierung
  • Analoge und digitale Anschlüsse für Sensorik, Ventile und eine Vielzahl an Laborgeräten
  • Anschlüsse für Pt100-Temperatursensoren, Auflösung von 0,01 K oder hochauflösend mit 1 mK
  • RS-232, RS-485 und Netzwerkschnittstellen für eine Vielzahl an Labor- und Industriegeräten
  • PID-Regler, mit Spezialreglern für Dosierungen und pH-Regelung

HiTec Zang LabVision®:

  • Umfangreiche Software für Prozessautomatisierung und Visualisierung
  • Leicht zu konfigurieren und anzupassen
  • Automatische Rezeptursteuerung
  • Multischreiber
  • Datenexport
  • Programmeditor für Steuerprogramme
  • Überwachung und Meldung
  • Netzwerkfähig, zum Beispiel mit OPC UA

*weitere auf Anfrage möglich

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