GisChem

Glossar

Scale up

Bei der Entwicklung eines neuen Produktes wird in der Regel zunächst im Labor ein chemischer Syntheseweg ermittelt. Im Vordergrund stehen hierbei stoffliche Aspekte wie die Optimierung der Reaktionsparameter hinsichtlich Qualität und Ausbeute. Fragestellungen der Anlagensicherheit stehen in diesem Stadium nicht im Mittelpunkt der Untersuchungen.
Da bereits im Labor die Weichen für die spätere Prozessführung gestellt werden, muss auch die sichere Durchführung im technischen Maßstab im Blick behalten werden. Ein wesentlicher Aspekt bei der Maßstabsvergrößerung einer chemischen Reaktion ist, dass sich die Wärmebilanz entscheidend verändern kann. Dies gilt bereits bei der Übertragung eines neuen Verfahrens aus dem Labor- in den Technikumsmaßstab, bei der ein Faktor 1000 in der Maßstabsvergrößerung nicht unüblich ist.
Reaktionen können im Betrieb außer Kontrolle geraten, auch wenn sie im Labor gut beherrscht werden. Für ein Reaktionsbeispiel mit der Brutto-Reaktionswärme 360 kJ kg -1 sind in der nachfolgenden Tabelle die wichtigsten thermischen Daten bei einer Reaktionstemperatur von 80 °C zusammengestellt. Labor- und Technikumsmaßstab werden verglichen.

 

Labor

Technikum / Betrieb

Reaktorgröße

1 Liter

1 m 3

Kühlfläche

0,046 m 2

4,4 m 2

Wärmeverlust zur Umgebung

0,06 kW

6 kW

Wärmeverlust zur Kühlung

0,69 kW

66 kW

Reaktionsleistung bei 3 Stunden Dosierzeit

0,03 kW

Heizen erforderlich

33 kW

Kühlung ausreichend

Reaktionsleistung bei 2 Stunden Dosierzeit

0,05 kW

keine Kühlung

50 kW

Kühlung ausreichend

Reaktionsleistung bei 1 Stunde Dosierzeit

0,1 kW

Kühlung ausreichend

100 kW

Kühlung unzureichend

Aus den der Tabelle ergibt sich, dass bei einer Vergrößerung des Maßstabs um den Faktor 1000 die Kühlleistung nur um den Faktor 100 von 0,69 kW auf 66 kW zunimmt. Die Reaktionsleistung dagegen steigt bei dieser Maßstabsvergrößerung um den Faktor 1000 und nimmt darüber hinaus mit zunehmender Dosiergeschwindigkeit zu. Dies bedeutet, dass in Abhängigkeit von Behältergröße und Dosiergeschwindigkeit im Labor geheizt werden muss, im Technikum dagegen eine Kühlung ggf. sogar nicht ausreichend ist.


Aktuelles

TRGS 554 Abgase von Dieselmotoren neu erschienen

Die TRGS "Abgase von Dieselmotoren" wurde vollständig überarbeitet und am 18.03.2019 veröffentlicht. Sie beschreibt wichtige Punkte zur Gefährdungsbeurteilung und gibt Schutzmaßnahmen an.  

DGUV-I 209-044 Holzstaub neu erschienen

Die DGUV Information "Holzstaub" ist im Februar 2019 erschienen. Sie ist eine Praxishilfe für die Erstellung der Gefährdungsbeurteilung und beschreibt Informationsermittlung, die zu ergreifenden Schutzmaßnahmen und die Wirksamkeitskontrolle.

12. ATP des CLP-Verordnung veröffentlicht

Die 12. ATP wurde am 27.03.2019 im EU-Amtsblatt veröffentlicht. Seit  - 17.04. darf sie angewendet werden, spätestens am 17.10.2020 muss sie umgesetzt sein.