Mikroreaktionstechnik in der chemischen Industrie

In der Chemie- und Pharmaindustrie werden große Mengen an Lösungsmitteln und weiteren gefährlichen Substanzen verbraucht. Sie bergen Sicherheitsrisiken und sind mit erheblichen Umweltbelastungen verbunden. Die Mikroreaktoren der Firma CPC Cellular Process Chemistry Systems GmbH aus Mainz sind eine umweltschonende Alternative im Miniaturformat.

Mikroreaktoren bestehen aus mikrostrukturierten Metallfolien und sind oft nicht größer als eine Videokassette. Sie kommen bei immer mehr Herstellungsverfahren für neue feinchemikalische und pharmazeutische Produkte zum Einsatz. Diese „miniaturisierten Chemiefabriken“ erlauben eine präzise Kontrolle der Reaktion und sparen den Einsatz umweltgefährdender Stoffe.

Erstmalig Ökobilanz für Mikroreaktionsverfahren
In einem Demonstrationsvorhaben entwickelte die Firma CPC Cellular Process Chemistry Systems GmbH ein chemisches Produktionsverfahren zur Herstellung von Anisaldehyd, einem Zusatzstoff beim galvanischen Verzinken. Begleitend erstellte das Institut für Technische Chemie und Umweltchemie der Universität Jena erstmals eine vergleichende Ökobilanz zwischen herkömmlicher Prozessführung und dem neu entwickelten Verfahren.

Weniger Lösemittel – mehr Effizienz
Aus der Ökobilanz konnte eine deutlich höhere Effizienz der Mikroreaktionstechnik abgeleitet werden. Im Ergebnis verringerte sich nicht nur der Lösungsmittelbedarf, auch die Anzahl der notwendigen Spül- und Reinigungsschritte sowie der Entsorgungs- und Energieaufwand fielen deutlich geringer aus.

Leistungsstark und sicher
Während konventionell ein chemischer Stoff zunächst im Labormaßstab hergestellt wird, um diesen in immer größerem Maßstab schließlich in Chemiefabriken zu produzieren („Scale up“), sind viele identische Mikroreaktoren sofort in der Lage, einen großen Produktionsumfang zu bedienen („Numbering up“). Vorteile ergeben sich auch in punkto Sicherheit: Da sich stets nur geringe Stoffmengen auf einmal im einzelnen Reaktor befinden, sind Leckagen oder Explosionen sehr viel ungefährlicher.

Deutliche Umweltvorteile
Chemische Reaktionen im Mikroreaktor können auch in Produktionsmengen von bis zu mehreren Jahrestonnen umweltschonend, wirtschaftlich und sicher durchgeführt werden. Mikroreaktoren ermöglichen eine optimierte Prozessführung, verbunden mit hohen Ausbeuten und reduziertem Ressourceneinsatz.

Projektziel:
Mikroreaktionstechnik für umweltgerechtere Produktion in der chemischen Industrie
Projektträger:
CPC – Cellular Process Chemistry Systems GmbH Heiligkreuzweg 90 55130 Mainz
Telefon:
06131/90614-0
Fax:
06131/90614-11
URL:
www.cpc-net.com
E-Mail:
info@cpc-net.com

Die "miniaturisierten Chemiefabriken" ermöglichen eine optimale Prozessführung.
Bei konventionellen Verfahren können Leckagen oder Explosionen unabsehbare Folgen haben.