Polymerisationstechnik

DECHEMA Forschungsinstitut

Beschreibung

PolymerisationstechnikPolymerisationstechnik

Der Kurs behandelt die Kinetik von Polyreaktionen und die Grundlagen der technischen Reaktionsführung der wichtigsten Reaktortypen für chemische Reaktionen. Die vermittelten Kenntnisse werden zur Lösung reaktionstechnischer Probleme bei der praktischen Ausführung von Polyreaktionen in realen Reaktoren kombiniert. Dazu gehört auch die Behandlung der Auslegung halbkontinuierlicher und kontinuierlicher Polymerisationsverfahren und dafür geeigneter Modellierungswerkzeuge. Zum Abschluss werden die wichtigsten technischen Polymerisationsverfahren vorgestellt.

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Inhalte / Module

Es werden die Kinetik der Polykondensation und Polyaddition, der radikalischen, ionischen und koordinativen Polymerisation sowie der Copolymerisation behandelt und die unter Berücksichtigung der Reaktionsführung in diskontinuierlichen und kontinuierlichen Polymerisationsreaktoren sowie der verschieden Polymerisationsverfahren resultierenden Molmassenverteilungen diskutiert.

Es folgt eine eingehende Beschreibung der Stoff- und Wärmebilanz diskontinuierlicher und kontinuierlicher Reaktoren, des Verweilzeitverhaltens idealer und realer Reaktoren sowie der Umsatzberechnung für reale Reaktoren.

Besonders eingehend werden technische Probleme bei Polymerisationen besprochen, dazu gehören Fragen des Viskositätsanstiegs, der Wärmeabfuhr, der Reaktorstabilität, der Maßstabsvergrößerung und der Polymerqualität.

Zur Modellierung von Polymerisationsverfahren werden die wichtigsten Modellierungswerkzeuge behandelt. Die Auslegung selbst wird am Beispiel eines halbkontinuierlichen und eines kontinuierlichen Polymerisationsverfahrens beschrieben.

Experimentelle Methoden zur Datenerfassung (Prozessanalysentechnik, Charakterisierung der Polymereigenschaften) werden im Rahmen der Laborbesichtigung an konkreten Beispielen und exemplarisch ausgewählten Polymerisationsapparaturen diskutiert.

Einleitung

  • Synthese von Polymeren durch Polykondensation und Polymerisation
  • Konstitution, Konfiguration und charakteristische Kenngrößen synthetischer organischer Polymere

Kinetik und Thermodynamik von Polyreaktionen

  • Polykondensation                                                     
  • Radikalische Polymerisation                   
  • Realkinetik                                           
  • Ionische Polymerisation                    
  • Koordinative Polymerisation                   
  • Copolymerisation                                           
  • Emulsionspolymerisation                   
  • Suspensions- und Fällungspolymerisation                                               
  • Gewinnung kinetischer Daten
  • Molmassenverteilung                                                                                

Grundlagen der Chemischen Reaktionstechnik

  • Stoff- und Wärmebilanz idealer Reaktoren                                           
  • Verweilzeitverhalten idealer und realer Reaktoren                         
  • Umsatzberechnung realer Reaktoren

Probleme der Polymerisationsverfahrenstechnik

  • Viskositätsanstieg                                           
  • Wärmeabfuhr                                            
  • Sicherheit von Polymerisationsreaktoren                    
  • Maßstabsvergrößerung                  
  • Selektivität, Polymereigenschaften                                                                 

Exemplarische Auslegung von Polymerisationsverfahren  

Optimierung von Polymerisationsverfahren an Beispielen  

Werkzeuge zur Modellierung von Polymerisationsprozessen 

Molmassenverteilung - Abhängigkeit von Reaktoren und Reaktionsführung

Technische Polymerisationsverfahren

  • Übersicht über Polymerisationsverfahren         
  • Kondensationsverfahren  
  • Hochdruckpolyethylen
  • Lösungs-, Masse-, Fällungspolymerisationsverfahren      
  • Koordinative Polymerisation von Olefinen  

Laborbesichtigung im Institut für Technische und Makromolekulare Chemie der Universität Hamburg        

(Änderungen vorbehalten)

Nutzen & Mehrwert

Lernziel

Durch die Vermittlung von Kenntnissen der Polymerchemie und der Technischen Chemie sollen die Kursteilnehmer in die Lage versetzt werden, Polymerisationsversuche im Labor- wie im Technikumsmaßstab gezielt zu planen, insbesondere im Hinblick auf die Auswahl eines für die Polyreaktion geeigneten Reaktors und der erforderlichen Reaktionsführung.

Aufbau & Organisation

Stoffvermittlung

Der Stoff wird seminarartig dargeboten und seine Anwendung an Hand von praktischen Beispielen geübt. Beispielrechnungen werden den Teilnehmern auf einer dem Kurshandbuch beigefügten CD-ROM zur Verfügung gestellt.

Zum Kursbeginn bekommt jeder Teilnehmer ein Kurshandbuch zur Verfügung gestellt. Der Inhalt des Kurshandbuches ist auf das Kursprogramm bezogen.

Zielgruppe / Voraussetzungen

Zielgruppe

Naturwissenschaftler und Ingenieure, die in der beruflichen Praxis mit Fragen der Reaktionsführung insbesondere bei Polyreaktionen befasst sind

Die Teilnehmerzahl ist begrenzt.

Kostenzusatz

  • 1.195,- €
  • 1.180,- € (persönliche DECHEMA-Mitglieder)

inkl. Kursunterlagen, Teilnahmezertifikat, Get-together, Snacks und Pausengetränke

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Kontaktinformation DECHEMA Forschungsinstitut

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Theodor-Heuss-Allee 25
60486 Frankfurt am Main

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dechema-dfi.de

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