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Überkritische Fluide als Lösungs- und Reaktionsmittel / SPP 1019

Supercritical Fluids as Solvents and Reactants

16.09.2003

Programmbeschreibung / Programme Summary

Überkritische Fluide sind gasförmige Stoffe mit Eigenschaften, die zwischen denen eines typischen Gases und einer typischen Flüssigkeit liegen. Durch Veränderung des Druckes lassen sich die Eigenschaften überkritischer Fluide kontinuierlich verändern, so dass sie sich entweder eher wie ein Gas oder eher wie eine Flüssigkeit verhalten. Überkritische Fluide haben als Lösungs- und Reaktionsmittel wirtschaftliche Bedeutung auf verschiedenen Gebieten erlangt, nämlich bei der Stofftrennung (Beispiele: Entkoffeinierung von Kaffeebohnen und Teeblättern, Herstellung von Hopfenextrakt, Anreicherung von Vitaminen), oder bei der Herstellung und Verarbeitung von Materialien (Beispiele: kleinste Partikel, dünne Schichten) und bei chemischen Reaktionen (Beispiel: Herstellung von Methylethylketon, Oxidation von Schadstoffen). Überkritische Fluide als Lösungs- und Reaktionsmittel ermöglichen neuartige und umweltschonende Verfahrensweisen bei der Produktion. Zusätzlich zu den bekannten Anwendungen werden weitere Einsatzgebiete treten. Ingenieurwissenschaftliche Methoden zur Auslegung werden untersucht und entwickelt. Es werden die Kenntnisse zu den physikalisch-chemischen Eigenschaften überkritischer Fluide, zu Phasengleichgewichten, zu Stoff- und Wärmeübertragung und zur chemischen Kinetik bei hohen Drücken verknüpft, um neuartige Prozesse zu entwickeln.

Supercritical fluids are substances with properties between that of a gas and a liquid. By varying pressure, these properties can be continuously changed. The substance then behaves more like a gas (low pressure and density) or as a liquid (high pressure and density). Supercritical fluids are of commercial importance for separation (examples are: decaffeination of green coffee beans or black tea-leaves, production of hop extracts, enrichment of vitamins) or for production and formulation of materials (examples are: production of fine particles and thin layers), and for chemical reactions (examples are: production of methyl-ethyl-ketone or the oxidation of waste compounds). Supercritical fluids make possible environmental friendly processes. In addition to the known applications others will be introduced in the near future. In the research program, engineering methods for design and construction are investigated and developed. For that, fundamental knowledge on physical-chemical behaviour of supercritical fluids, heat and mass transfer, and chemical reaction kinetics are intra-disciplinary investigated for the design of equipment, plants, and processes.

Sprecher / Spokesperson:

Professor Dr.-Ing. Gerd Brunner
Arbeitsbereich Thermische Verfahrenstechnik der Universität Hamburg-Harburg
Eißendorfer Straße 38 · 21073 Hamburg
Tel.: (040) 42878-3040 · Fax.: (040) 42878-4072
E-Mail: brunner@tu-harburg.de