Dr.-Ing. Marko Hoffmann

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Publications

[158055]
Title: SMART Reactors: Intelligente additiv gefertigte strukturierte Einbauten zur Optimierung von Gas/Flüssig-Reaktionen.
Written by: Spille, C.; Hu, X.; Maiwald, M.I.; Herzog, D.; Hoffmann, M.; Emmelmann, C.; Smirnova, I.; Schlüter, M.
in: <em>Chemie Ingenieur Technik</em>. (2020).
Volume: <strong>92</strong>. Number: (9),
on pages: 1328
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Publisher: Wiley:
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DOI: https://doi.org/10.1002/cite.202055194
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Abstract: Die stetig steigenden Anforderungen an ressourcen- und klimaschonende Prozesse in der Verfahrenstechnik erfordern innovative und flexible Lösungen für die Reaktionsführung. Neue Methoden im Bereich der Materialwissenschaften und additiven Fertigung eröffnen heute jedoch auch völlig neue Möglichkeiten, traditionelle Prozesse mit Sensorik und Aktuatorik auszustatten und somit ,,intelligenter‘‘ zu machen. Dies ist das Ziel des Verbundprojektes ,,SMART Reactors‘‘, in dem u. a. additiv gefertigte, strukturierte Reaktoreinbauten entwickelt und deren Einfluss auf Fluiddynamik einer Zweiphasenströmung untersucht werden. Die Strukturen können aus diversen Materialien maßgeschneidert gefertigt und speziell an die jeweiligen Anforderungen des ausgewählten Prozesses angepasst werden. Ferner ist es möglich, Strukturen aus Stimuli-responsiven Materialien zu drucken, die sich reversibel aufgrund von z. B. Temperatur- und pH-Änderungen in ihrer Form verändern. Infolgedessen können die Reaktionsbedingungen innerhalb einer Zweiphasenströmung zum Beispiel bezüglich des Druckverlusts, der Blasengrößenverteilung und der spezifischen Phasengrenzfläche optimal für eine chemische oder biochemische Reaktion eingestellt werden, um höhere Ausbeuten und Selektivitäten zu erzielen oder flexibel auf z. B. wechselnde Rohstoffe reagieren zu können.