Parallelreaktoranlage für Polymersynthesen im ILH
Die von der Firma Hitec Zang GmbH hergestellte Parallelreaktoranlage ist für wässrige und organische Polymersynthesen im Forschungsmaßstab ausgelegt. Die Anlage verfügt über vier Batch-Reaktoren mit einem Volumen von je 500 ml sowie über acht gravimetrische Flüssigdosiersysteme und vier optional montierbare Feststoffdosiersysteme. Sie ist vollständig computergesteuert und ermöglicht durch die Automatisierung über programmierbare Rezepte sonst zeitaufwendige Polymersynthesen unter reproduzierbaren Bedingungen weitgehend automatisiert durchzuführen. Die nahezu vollständige Automatisierung der Synthesen ermöglicht eine hohe Reproduzierbarkeit zwischen Synthesevorgängen mit dem selben Rezept und eine hohe Genauigkeit von Dosierraten und anderen zeitkritischen Vorgängen. Die Computertechnik der Anlage erfasst lückenlos sämtliche Mess- und Regelwerte. Durch die automatisierte Probennahme aus dem Reaktorgefäß können nachträglich über externe Analysen Parameter erfasst werden, die nicht direkt von Sensoren der Anlage erfasst werden können wie z.B. die Säurezahl von Polykondensationsharzen oder die Partikelgröße von sich bildenden Polymerdispersionen. Durch die Parallelreaktoranlage werden insbesondere früher zeit- und arbeitsaufwendige Synthesen beschleunigt und Synthesen ermöglicht, bei denen zeitkritische Parameter wie zum Beispiel die Einhaltung einer Dosierrate unumgänglich sind.
Großgerät des Institut für Leichtbau mit Hybridsystemen (ILH)
| Hersteller | Hitec Zang GmbH |
| Elektrische Leistungsdaten | 16,4 kW, 71,2 A |
| Zertifizierung | CE |
Messen, Steuern & Regeln
| Hardware | 2 x LabManager |
| Software | LabVision Software |
| Messdatenerfassung | Selbstüberschreibender Speicher mit definierbarer Speicherzeit, Erfassung aller Mess- und Regelgrößen der Anlagenkomponenten |
Reaktoren
| Typ | Glasreaktor mit Temperiermantel |
| Volumen | 500 ml |
| Anzahl | 4 |
| Auslassventil | Bodenauslassventil aus Teflon |
| Reaktordeckel | DN100, 7 Schlifföffnungen, 1x NS29 beliebig besetzbar |
Rührsystem
| Rührmotoren | ViscoPakt mini-35 |
| Drehzahl | 15 - 800 u/min |
| Drehmoment | max. 35 Ncm Reproduzierbarkeit: ± 0,1 Ncm Auflösung ± 0,01 Ncm |
| Rührkupplungen | JUVO-Normalschliff-Rührverschluß, Doppelkardan |
| Rühranker | Anker aus Edelstahl |
Temperierung
| Thermostat Typ | Lauda ProLine P5 |
| Anzahl | 4 |
| Heizleistung | 3,4 kW |
| Temperaturkonstanz | ± 0,01 K |
| Einsatzbereich Thermostate | 35 - 300 °C |
| Temperiermedium | Lauda Therm 240 (Polydimethylphenylsiloxan) |
| Einsatzbereich Temperiermedium | 50 - 240 °C |
| Temperatursensoren | 2x PT100, Badtemperatur und Reaktorinnentemperatur |
Dosiersysteme
GraviDos
| Flüssigdosiersystem | GraviDos |
| Dosierprinzip | gravimetrisch |
| Anzahl | 8, davon: - 4 jeweils nur einem Reaktor zugeordnet - 4 über Verteilerventile allen Reaktoren zugeordnet |
SoliDos
| Feststoffdosiersystem | SoliDos |
| Dosierprinzip | volumetrisch über Lochscheiben |
| Anzahl | 4: Ein SoliDos pro Reaktor |
Automatische Probennahme
| Komponenten | LabDos P100 Peristaltikpumpe AutoSam Probenhandler elektronisch geregeltes Multiwegeventil |
| Kapazität | 59 Vials (2 ml, Ø 12,5 mm) |
Sonstige Ausstattung
| pH-Messung | pH-Elektroden zum Einsatz in NS29 für wässrige Reaktionen, ph in einem Reaktor über GraviDos Vorlagen regelbar |
| Wasserabscheider | Zum Einsatz in NS29 bei Kondensationssynthesen |
| Inertgassystem | Automatische Inertisierung des Reaktorinnenraums über elektronisch geregelte Gasventile und mechanische Überdruckventile, manuelle Inertisierung der Gravidos-Vorlagen (Vorlagenbehälter und Dosierventile sind gasdicht) |
| Sicherheitseinrichtungen | Überwachung der Badtemperatur (Schutz Temperiermedium), Überwachung des Kühlwasserflusses (Schutz vor Kühlwasserausfall, Inbetriebnahme ohne Kühlwasserfluss oder Leckagen), Abschaltung der Rührer bei zu hoher Drehmomentbelastung |