Photo-Reaktor von EKATO

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  • Leonhard Fischer, Hochschule Merseburg, Achemareporter

#achema2018 – Fast jede chemische Reaktion benötigt eine Aktivierungsenergie. Katalysatoren reduzieren diese energetische Barriere, sind aber oft zu teuer oder toxisch. Mit dieser Problemstellung setzt sich die EKATO Rühr- und Mischtechnik auseinander. Ihre Lösung: Licht.

Moleküle werden durch Bestrahlen mit Wellenlängen von 200-700 nm aktiviert. Dadurch ist eine Reaktionsführung bei  tieferen Temperaturen möglich und somit fallen weniger Neben-  und Zersetzungsprodukte an.

Als Lichtquelle werden Quecksilberdampf- oder LED-Lampen in Schutzrohren aus Quarzglas verwendet. Die Glasrohre werden durch Stutzen im Behälterdeckel eingeführt, wo sie unmittelbar mit der Stromversorgung und Kühlung verbunden sind. Aufgrund der Anschlussleistung von 5-60 kW je Lampe ist eine Kühlung der Glasrohre dringend erforderlich, um hohe Oberflächentemperaturen zu vermeiden. Industrielle Reaktoren werden mit 4-20 dieser Glasrohre bestückt. Da das Licht nur wenig in das Reaktionsgemisch eindringt,  muss der Rührer mit hohen Umwälzraten die Reaktanden zur Lichtquelle fördern. Als Werkstoffe für gerührte Photo-Reaktoren werden Stähle, Hastelloy oder Titan verwendet.

Beispiele industrieller Photoreaktionen sind z.B. Chlorierungen, Sulfonierungen, Sulfoxidationen und Nitrosylierungen.

Das Konzept des neuen Rührreaktors ist ideal für Mehrphasen-Reaktionen. Es kombiniert hohe Produktivität und Flexibilität mit sicherem Betrieb der eingetauchten Lichtquellen. Reaktoren von 50 m³ und darüber hinaus werden mit diesem bewährten Design realisiert.

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