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7. Jul 2017

ImageFilm EKATO Forschung & Entwicklung

Link zum Film: https://youtu.be/1893cpFsOgo

Wachsende Anforderungen und neue Technologien bedürfen stetig neuer, innovativer Lösungen. Die Unternehmen der EKATO GROUP nehmen sich seit mehr als 80 Jahren genau dieser Herausforderungen erfolgreich an und haben sich zum Weltmarktführer entwickelt.

Die Ekato Rühr- und Mischtechnik bietet ein hochmodernes Forschungs- und Entwicklungscenter um Mischverfahren sicher und hocheffizient zu gestalten. Zusammenhänge zwischen Mischvorgängen und kundenspezifischen Prozessen werden hier in zeitgemässen Versuchseinrichtungen erforscht.

Die einmalige Pilot-Hydrieranlage bietet in einem explosionsgeschützten Labor optimale Voraussetzungen, um das Zusammenspiel von Chemie und Rührtechnik realitätsnah zu untersuchen. Diese Anlage, welche komplett von der EKATO Engineering-Gruppe ausgelegt und gebaut wurde, besteht aus einem Hydrierreaktor mit einem Volumen von 60 Litern, einem Vorlagebehälter, einer Filtrationseinheit sowie einem Filtratbehälter. Der Reaktor kann unter Prozessbedingungen von bis zu 100 bar und 250° Celsius betrieben werden.

Die in dieser Anlage gewonnenen Erkenntnisse ermöglichen eine Massstabvergrösserung zur betriebssicheren Auslegung einer reellen Produktionsanlage. Das Ergebnis der Hydrierversuche wird durch Probenahme und Analyse im EKATO Labor untersucht (verglichen). Dies ermöglicht die Beurteilung der optimierten Parameter und sichert somit den Prozesserfolg.

Hierfür stehen EKATO in verschiedenen Laboren modernste Messtechniken zur Verfügung. Moderne Flüssigkeits- und Gaschromatographen bilden das Rückgrat der quantitativen Analyse der Versuchsergebnisse. Neben der rein chemischen Analyse gilt es auch physikalische Produkteigenschaften wie beispielsweise Partikelform und Grössenverteilung oder Viskosität eines Rührgutes zu charakterisieren. Sie beeinflusst nicht nur die Leistungsaufnahme des Rührers, auch das Durchmischungsverhalten, das Dispergiervermögen und der Wärmeübergang hängen maßgeblich von der Viskosität ab. Auch an kleineren Modellsystemen können Versuche durchgeführt werden, die einen einfachen und schnellen Vergleich verschiedener Rühranordnungen und Apparatekonzepte für verschiedene Anwendungsfälle ermöglichen.

Darüber hinaus bedient sich EKATO modernster Fertigungsverfahren wie der additiven Fertigung von Rührorgan-Prototypen. Versuche im 50 Liter Massstab werden häufig zur Lösung von anspruchsvollen Mischaufgaben für hochviskose oder rheologisch komplexe Fluide eingesetzt, sowohl mit Originalprodukten als auch Modellsubstanzen. Auch numerische Simulationsmethoden wie CFD sind fester Bestandteil des F&E Portfolios.

Sie erlaubt einen genauen Einblick in die Strömungverhältnisse im Behälter. In der Größe unbeschränkt wird die Kundenkonfiguration präzise abgebildet. So wird es möglich, die Effizienz komplexer Behältereinbauten zuverlässig vorherzusagen.

Zusätzlich zu den rechnerischen Auslegungen liefern Experimente ergänzende Informationen zum Zusammenspiel von Strömungsmechanik und Stoffeigenschaften. Mit möglichen Versuchsgrößen von 3 Liter bis zu 100 m³ können verfahrenstechnische und mechanische Messungen sehr nahe an der Realität, also am Originalmaßstab durchgeführt werden. Die Ermittlung der hydraulischen Kräfte infolge der Rührerströmung ist eine zentrale Aufgabe von EKATO F&E. Die sichere Auslegung von Behältern und Einbauten sowie die Entwicklung neuer Rührorgane basiert auf Messungen mit Dehnmeßstreifen in realitätsnahem Betrieb.

Denn neben der verfahrenstechnischen Kompetenz, gilt es auch ein mechanisch robustes, zuverlässiges und langlebiges Produkt „made in Germany“ herzustellen.

Analog zur Visualisierung der Mischvorgänge innerhalb von Rührbehältern, ermöglicht die Finite-Elemente-Analyse Einblicke in die mechanischen Belastungen von Rührwerken, Behältern und den damit verbundenen Komponenten.

Neben den klassischen Lösungen mit Rührorganeinbau von oben im vertikalen Behälter  bietet EKATO auch Sonderlösungen, wie einen seitlichen Rührwerkseinbau zum Beispiel für die Rauchgasentschwefelung. Auch für die Hydrometallurgie stehen Anlagen in verschiedenen Massstäben für Modellversuche zur Verfügung. Somit kann bespielweise eine optimale Verweilzeitverteilung der zugeführten Produkte sichergestellt werden.

Neben einer robusten, langlebigen Ausführung des Rührwerks ist oft auch die Standzeit des Rührorganes selbst ein wichtiges Thema. Eine geometrische Optimierung des Rührorganes oder die Wahl eines geeigneten Werkstoffes ermöglichen einen reduzierten Verschleiss in abrasiven Medien. Hier weisen massive keramische Bauteile einen Weg in die Zukunft!

Die Leistung der Forschung- und Entwicklung basiert nicht zuletzt auf eingespielten Teams mit einem hervorragenden Fachwissen auf dem neuesten Stand der Technik. Chemiker, Ingenieure und Techniker entwickeln die Lösungen, die dem Anlagenbetreiber höchste Effizienz und Betriebssicherheit gewährleisten.

 

EKATO Forschung & Entwicklung

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