den werden muss. Weitere Einflusspara-meter sind die Viskositäten der Medien,die Grenzflächenspannung und dielokalen Strömungsgeschwindigkeitender Phasen.

Die Durchströmung durch und dieAblösung an porösen Strukturen wirdfür ein repräsentatives Stoffsystem (Ölin Wasser) mittels differentieller nume-rischer Berechnung modelliert. DerEmulsionsvorgang vom Poreneintritt

über die Verzweigungen bis zum Aus-tritt aus der Membran wird dreidimen-sional und mehrphasig berechnet.

Die Lage und Form der Grenzflächewird im verwendeten Volume-of-Fluid-Modell bestimmt und rekonstruiert. Da-bei werden Oberflächenspannungenund Benetzungseigenschaften berück-sichtigt. Weiterhin werden benutzerdefi-nierte Modellansätze abgeleitet, um dasKoaleszenzverhalten bei der Annähe-

rung von Tropfen realistisch wiederzu-geben.

Der Vergleich der Ergebnisse der nu-merischen Simulation mit Experimen-ten und Literaturdaten zeigt eine guteÜbereinstimmung für die untersuchtenPorenstrukturen und erlaubt es, Aus-sagen über die Phänomenologie des ab-laufenden Dispergierprozesses sowieüber geeignete Membranstrukturen undProzessparameter zu geben.

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Entwicklung von Aufreinigungsprozessen für PhytoextrakteDipl.-Ing. W. Nelißen1) (E-Mail: wiebke.nelissen@bci.tu-dortmund.de), Dr.-Ing. M. Michel2), Prof. Dr.-Ing. G. Schembecker1)

1)Lehrstuhl für Anlagen- und Prozesstechnik, TU Dortmund, Emil-Figge-Straße 70, D-44227 Dortmund2)Evonik Degussa GmbH, Paul-Baumann-Straße 1, D-45764 Marl, Germany

DOI: 10.1002/cite.200950320

Pflanzen enthalten eine große Zahl viel-versprechender Substanzen, doch ist dieindustrielle Gewinnung dieser Wertpro-dukte als Reinstoffe z. T. sehr aufwen-dig. Die Reindarstellung im Labor istüber analytisch-präparative Verfahrenzwar möglich, jedoch ist der Maßstabnur dazu geeignet genügend Reinstofffür die analytische Charakterisierung zuerzeugen. Aufgrund dieser Zielsetzungist ein scale-up zu größeren Produk-tionsmaßstäben wirtschaftlich zumeistnicht sinnvoll. Dies wird besondersdeutlich bei Verfahren wie der präpara-tiven Gaschromatographie. Daher er-

scheint es sinnvoll, von Beginn an einesystematische Entwicklung von Aufrei-nigungsprozessen zur industriellen Ge-winnung von Reinstoffen aus Pflanzen(hier speziell Pflanzenextrakten) zu ver-folgen.

Die systematische Herangehensweisebereits in der frühen Verfahrensentwick-lung soll eine Zeitersparnis und eine Re-duzierung des Aufwandes bei der Ver-fahrenskonzeption bewirken. Hierbeiliegt ein besonderer Fokus auf der ganz-heitlichen Prozessbetrachtung: Bereitsin der frühen Entwicklungsphase wer-den Massen- und Kostenbilanzen aufge-

stellt, sodass Bewertungsgrundlagenvorliegen. Daneben werden Produktspe-zifikationen wie Farbe oder Reinheitdirekt mit eingebunden. Die systemati-sche Herangehensweise wird in einerModellierungs- und Simulationsumge-bung abgebildet.

In diesem Beitrag wird die Entwick-lung eines systematischen Ansatzes imFeld der weißen Biotechnologie vorge-stellt, als Beispielstoffsystem dient dieGewinnung von Limonen aus Orangen-schalenextrakt.

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Membranen aus ionischen Flüssigkeiten zur Reinigungvon GasenDipl.-Chem. T. Glöckner1) (E-Mail: thorsten.gloeckner@uni-bayreuth.de), Dr.-Ing. C. Kern1), Prof. Dr.-Ing. A. Jess1), Dipl.-Ing. A. Seeberger2)

1)Lehrstuhl für Chemische Verfahrenstechnik, Universität Bayreuth, Universitätsstraße 30, D-95447 Bayreuth, Germany2)SepaPro GmbH, An der Heide 16, D-92353 Postbauer-Pavelsbach, Germany

DOI: 10.1002/cite.200950239

Die hohe Löslichkeit unerwünschterKomponenten (CO2, SO2, H2S, Tetrahy-drothiophen, ...) von Biogas, Rauchgasoder Erdgas in ionischen Flüssigkeiten(ionic liquids, ILs), sowie die gleichzeitigrelativ schlechte Löslichkeit der anderenKomponenten (CH4, N2, ...) dieser Gaseführten zu der Überlegung, für die Rei-nigung dieser Gase Flüssigmembranenaus ionischen Flüssigkeiten (supportedionic liquid membranes, SILM) einzu-setzen

Die Aufreinigung von Rauchgas hatvor allem einen klimarelevanten Aspekt,da CO2 zur globalen Erwärmung bei-trägt. Auch bei der Erschließung neuerEnergiequellen wie z. B. Biogas ist eineAufreinigung notwendig, um eine Ein-speisung in die Erdgasnetze zu ermögli-chen.

Die vorliegende Arbeit befasst sichmit der Suche nach geeigneten ILs fürdie Aufreinigung der oben beschriebe-nen Gase durch Flüssigkeitsmembra-

nen, die durch die Beschichtung bzw.Tränkung von porösen Polymerfolienhergestellt wurden. Um die Qualität derMembranen beschreiben zu können,wurden die Permeabilitäten und die Se-lektivitäten in Abhängigkeit von Tempe-ratur und Gaszusammensetzung be-stimmt. Bei der Charakterisierung derverwendeten ILs standen vor allem phy-sikalische Eigenschaften wie Löslichkeit,Diffusion, Temperaturbeständigkeit undLangzeitbeständigkeit im Vordergrund.

2 Fluiddynamik und Trenntechnik 1083Chemie Ingenieur Technik 2009, 81, No. 8

© 2009 Wiley-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, Weinheim www.cit-journal.de

Die untersuchten IL-Membranen wei-sen Permeabilitäten und Selektivitätenauf, die mit industriell eingesetzten Po-lymermembranen vergleichbar sind.

Die vielversprechenden Ergebnisse ausden Laborversuchen führten zum Ein-satz der IL-Membran mit dem größtenAbreinigungspotenzial in einem Proto-

typen eines Membranmoduls. Unterrealen Bedingungen soll dieses dem-nächst in einer Biogasanlage getestetwerden.

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Adsorptionsverhalten in imprägnierte PVA/PAA-HydrogeleDipl.-Ing. M. Stannek1) (E-Mail: golab@mv.uni-kl.de), Prof. Dipl.-Ing. Dr. techn. H.-J. Bart1)

1)FB Maschinenbau und Verfahrenstechnik, Technische Universität Kaiserslautern, P.O. Box 3049, D-67663 Kaiserslautern, Germany.

DOI: 10.1002/cite.200950593

Polymere, die Gast-Moleküle spezifischbinden können, gewinnen wegen ihrerVielzahl an Einsatzmöglichkeiten bei-spielsweise in der Medizin (z. B.Wirkstofffreisetzung), in der Material-wissenschaft oder in der Chromatogra-phietrennung immer größere Bedeu-tung. Die Synthese dieser Polymerewird in Gegenwart von Gast-Molekülendurchgeführt. Diese Polymere sind dazuin der Lage, die chemische und sterischeFunktionalität der Gast-Moleküle abzu-speichern. Das molekulare Prägen vonPolymeren, molecular imprinting ge-nannt, ist eine wirkungsvolle Art derHerstellung funktioneller Materialien,

die über selektive Erkennungsmerkmaleverfügen. Die imprägnierten Hydrogelewerden in Gegenwart von Mustermole-külen (Templates) hergestellt, die alsSchablone dienen. Durch Selbstorgani-sation passt sich das wachsende Poly-mergerüst dem molekularen Muster anund bildet quasi einen Abdruck desMustermoleküls. Diese so genanntenimprägnierten Hydrogele, deren Eigen-schaften durch Faktoren wie Tempera-tur, pH-Wert, Ionenkonzentration beein-flusst werden können, zeigen großeVorteile bei der Adsorption medizini-scher Wirkstoffe.

Im Rahmen dieser Arbeit wurde dieWirkung von pH-Wert und Ionenstärkeauf das Quellungsverhalten und das Ad-sorptionsverhalten von imprägniertenPoly(vinyl Alkohol)-Polyacrylsäure-Copo-lymeren untersucht. Dabei konnte beob-achtet werden, dass die imprägniertenGele den Wirkstoff besser adsorbierenals die entsprechenden Kontrollgele(polymerisiert in der Abwesenheit vomGastmolekül). Die Ergebnisse zeigenauch starke Abhängigkeit von pH-Wert,Salzkonzentration und von der Gastmo-lekülart.

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Lokale Analyse eines Tablettencoating-ProzessesDr. D. Suzzi1) (E-Mail: daniele.suzzi@rcpe.at), Dipl. Ing. S. Radl2), Dr. F. Reiter3), Mag. W. Tritthart3), Prof. J. G. Khinast1,2)

1)Research Center Pharmaceutical Engineering, Inffeldgasse 21a, A-8010 Graz, Austria2)Institute for Process Engineering, Graz University of Technology, Inffeldgasse 21, A-8010 Graz, Austria3)G.L. Pharma GmbH, Schlossplatz 1, A-8502 Lannach, Austria

DOI: 10.1002/cite.200950576

Spray-coating repräsentiert einen ver-breiteten Ansatz in der Herstellung undder Befilmung von Tabletten. Dabeiwird ein fließendes Bett von Tabletten ineiner rotierenden Trommel mit einemSpray besprüht, das die Coatinglösungauf den Tabletten als Film (z. B. zur Ma-gensaftresistenz) aufträgt. Gleichmäßig-keit der Filmdicke ist hier ein wichtigesOptimierungstarget.

Heutzutage werden industrielle Coa-ter meist durch experimentelle oderempirische Analysen an laufenden Ap-paraten optimiert. Numerische Simula-tionen von Partikelbewegungen in derTrommel und des Sprays werden auf-grund der Komplexität der Interaktionzwischen Partikeln und Spray kaumdurchgeführt. Wir sind eine der ersten

Gruppen, die solche Arbeiten durchfüh-ren.

Speziell die lokale Interaktion zwi-schen Tropfen und Tabletten repräsen-

tiert ein offenes Thema, da statistischeAnsätze nicht das komplexe Verhaltendes Luft-Flüssigkeit-Partikel-Systems ab-bilden können.

Abbildung. Tablettenformeffekte in der Filmbildung.

1084 Chemie Ingenieur Technik 2009, 81, No. 82 Fluiddynamik und Trenntechnik

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