Anwendungsorientierte Optimierung von Mischprozessen mittels mehrstufiger Rührsysteme (Multl Stage Stirrers)

IGF-Nr. 22782 N

Forschungsstelle 1:	Hochschule Niederrhein Fachbereich Chemie Fachgebiet Biotechnologie Adlerstraße 32 47798 Krefeld
Projektleiter 1:	Prof. Dr.-Ing. Heyko Jürgen Schultz
Laufzeit:	01.03.2023  - 28.02.2026

Rühr- und Mischprozesse offerieren wegen ihrer weiten Verbreitung und zentralen Rolle in Industrie und chemischer Technik, in Branchen wie Chemie, Pharma, Lebensmittel, Kunststoffe, Lösungsmittel und Farben, deutlich nutzbare Einsparungs- und Optimierungspotenziale, gerade auch hinsichtlich der Steigerung und Aufrechterhaltung der Wettbewerbsfähigkeit kleiner und mittelständischer Unternehmen (KMU).

Vor diesem Hintergrund setzt das vorgeschlagene Forschungsprojekt an. Mangels einer ausreichenden Auslegungs- und Datenbasis haben die meisten industriell genutzten Rührer lediglich eine einzelne Rührstufe. Wohlwissend, dass eine mehrstufige Ausführung von Rührerkonfigurationen zielführender ist, wird wegen der nicht oder unzureichend zur Verfügung stehenden Dimensionierungs- und Konstruktionsregeln zumeist auf mehrere Stufen verzichtet. Anders als mit DIN 28131 für vorwiegend einstufige Systeme, ist für zwei- und mehrstufige Rührsysteme schlicht keine umfassende separate Normung existent, was gerade KMU vor Probleme stellt, die selten Zugriff auf alternative, zeitaufwändige Designmethoden haben.

Dieses Projekt hat deshalb zum Ziel, mit Hilfe modernster, nicht-invasiver, optischer Messmethoden experimentell Auslegungs- und Maßstabsübertragungskriterien für zweistufige Rührapparate bereit zu stellen, Newton-Zahlen, Leistungscharakteristiken sowie Mischzeiten zu bestimmen, Aussagen über die Qualität und Effizienz der Rührprozesse anhand detaillierter Strömungsbilder und Parameterstudien zu treffen und damit Einsparungs- und Verbesserungspotenziale im Hinblick auf Energie-, Ressourcen- und Produktionseffizienz aufzudecken, sowie diese vor allem für KMU zugänglich zu machen.

Das hier beschriebene Forschungsvorhaben hat sich bereits im Rahmen zweier Workshops des GVT Arbeitskreises „Misch- und Reaktionstechnik“ als dringender Bedarf herauskristallisiert.

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