Zogg, Andreas
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Die Chemie Pilotanlage der FHNW Muttenz
Der Verein Miniplant 4.0 entwickelt im Process Technology Center an der FHNW neuartige Chemie-Pilotanlagen im Miniplant-Massstab. Der zentrale Scale-Down-Reaktor dient der präzisen Prozessentwicklung im Rührkessel. Insbesondere werden darin die lokalen thermischen Verhältnisse des Produktionsreaktors durch den Einsatz eines speziell designten Wärmetauschers exakt nachgebildet. Damit wird den Studenten und lokalen Unternehmen ein neuartiges Entwicklungswerkzeug zur Verfügung gestellt, welches einen schnelleren und präziseren Scale-Up von Produktionsverfahren direkt aus dem Labormassstab in den Produktionsreaktor erlaubt. Herr Prof. Dr. Andreas Zogg von der FHNW in Muttenz zeigt Ihnen den aktuellen Status der Anlage und die vielseitigen Schulungs- und Forschungsmöglichkeiten. Unterstützt wird er durch Herrn Dr. Jonas Asprion von der Firma Tool-Temp AG, welche die Kommerzialisierung der Temperierlösungen für Reaktormantel und Wärmetauscher anstrebt.
New scale-up technologies for hydrogenation reactions in multipurpose pharmaceutical production plants
The classical scale-up approach for hydrogenation reaction processes usually includes numerous laboratory- and pilot-scale experiments. With a novel scale-up strategy, a significant number of these experiments may be replaced by modern computational simulations in combination with scale-down experiments. With only a few laboratory-scale experiments and information about the production-scale reactor, a chemical process model is developed. This computational model can be used to simulate the production-scale process with a range of different process parameters. Those simulations are then validated by only a few experiments in an advanced scale-down reactor. The scale-down reactor has to be geometrically identical to the corresponding production-scale reactor and should show a similar mass transfer behaviour. Closest similarity in terms of heat transfer behaviour is ensured by a sophisticated 3D-printed heating/cooling finger, offering the same heat exchange area per volume and overall heat-transfer coefficient as in production-scale. The proposed scale-up strategy and the custom-designed scale-down reactor will be tested by proof of concept with model reactions. Those results will be described in a future publication. This project is an excellent example of a collaboration between academia and industry, which was funded by the Aargau Research Fund. The interest of academia is to study and understand all physical and chemical processes involved, whereas industry is interested in generating a robust and simple to use tool to improve scale-up and make reliable predictions.