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Countdown 16: Apparatedesign stellt sich vor

Wir bilden die Haut des Prozesses. Ein Apparat bildet die Hülle für chemische oder physikalische Prozesse. Er bestimmt die Effizienz und Sicherheit einer chemischen Produktionsanlage. Dafür muss ein Apparat gut charakterisiert, robust und skalierbar sein. In unserer Forschungsgruppe entwickeln wir auf Basis bekannter Konzepte miniaturisierte Apparate für das Labor, die trotz ihrer geringen Größe voll funktionsfähig sind.

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Dazu zählen die sogenannten Mikroreaktoren, in denen chemische Reaktionen mit wenig Einsatzmenge, aber mit hoher Funktionalität durchgeführt werden können. Wir integrieren Sensoren und lernen so mehr über chemische Prozesse. In Wendelrohrreaktoren erreichen wir eine enge Verweilzeitverteilung und können damit die Selektivität von chemischen Reaktionen steuern.

Des Weiteren sind Trennverfahren sehr wichtig für chemische Prozesse. Wir entwickelten die kleinste gerührte Extraktionskolonne, die mit einem Innendurchmesser von 15 mm noch eine hohe Trennleistung erreicht. Außerdem haben wir zum ersten Mal eine Drehbandkolonne mit einem Innendurchmesser von 25 mm kontinuierlich betrieben. Es gelang uns,  eine kontinuierliche Kühlungskristallisation im Wendelrohr durchzuführen und wir konnten diese modular und flexibel aufbauen. Integrierte Sensoren ermöglichen, die Prozesse besser zu verfolgen, zu regeln und zu verstehen. Mit diesem Wissen können wir  Prozesse aus Modulen zusammensetzen. Sie werden simuliert und im Labor getestet. Sind die Ergebnisse erfolgreich, können sie später in der Produktion angewandt werden.  

Prof. Dr.-Ing. Norbert Kockmann promovierte nach dem Maschinenwesen-Studium in München an der Universität Bremen im Fachgebiet Technische Thermodynamik, Wärme- und Stofftransport. Nach fünf Jahren als Projektleiter in der Industrie wechselte er zurück an die Universität Freiburg, um die Arbeitsgruppe Mikroverfahrenstechnik am Institut für Mikrosystemtechnik IMTEK zu leiten. Nach seiner Habilitation arbeitete er für mehr als drei Jahre in der chemisch-pharmazeutischen Industrie und kam im April 2011 nach Dortmund.