Ziel des Forschungsvorhabens ist die Entwicklung einer automatischen Generierung destillationsbasierter Prozesse, die allein auf einer thermodynamsichen Beschreibung des Phasenverhaltens eines aufzutrennenden Mehrstoffgemsiches aufbaut. Durch ein rein algorithmische Ableitung von alternativen Fließbildern unter Berücksichtigung von Trenngrenzen und Druckänderung wird eine automatische Fließbildgenerierung auch für azeotrope Mehrstoffgemsiche ermöglicht, welche bislang nur durch aufwendige Simulationsstudien, oder die grafische Analyse von Konzentrationsdiagrammen ternärer Teilsysteme abgeleitet werden.

Kooperationspartner: Lehrstuhl für Fluidverfahrenstechnik, TU Dortmund

Biokatalysen gewinnen als Alternative zu chemischen Produktionsverfahren immer mehr an Bedeutung. Hierbei besitzen Multienzymkaskaden den Vorteil Reaktionen miteinander zu verknüpfen um komplexe Synthesewege mit einer hohen Selektivität und Reinheit der Produkte durchzuführen ohne zwischenzeitlich das Produkt isolieren zu müssen. In-vitro Systeme besitzen das Potential Prozesse mit hohen Raum-Zeit-Ausbeuten zu realisieren und aufgrund der vergleichsweise einfachen mathematischen Beschreibung und geringen Komplexität eine gute Möglichkeit der zielgerichteten Optimierung.

Nach erfolgreicher Etablierung einer Multienzymkaskade im 2-Phasensystem soll diese nun durch eine Prozessintegration intensiviert werden. Hierfür wird ein Reaktionsschritt der Kaskade mit dem Extraktionsschritt und der anschließenden Trennung der beiden Phasen in einem Apparat vereint. Somit wird erstmalig eine 3-phasige (l/l/s) reaktive Extraktionszentrifuge in Betrieb genommen. Aufgrund der Integration einer enzymatischen Reaktion handelt es sich gleichzeitig um eine einzigartige enzymatische reaktive Extraktionszentrifuge.

Kooperationspartner: Institut für Technische Biokatalyse, TU Hamburg

Gefördert durch: Deutsche Forschungsgemeinschaft seit 2021

Die Produktion von Proteinen als Biopharmazeutika ist ein wichtiger und wachsender Zweig der pharmazeutischen Industrie. Gemäß dem Stand der Technik erfolgt dabei die Reindarstellung der Produkte mittels verschiedener chromatographischer Methoden. Deren Entwicklung basiert für die jeweiligen Produkte auf umfangreichen und aufwendigen experimentellen Arbeiten. In diesem Projekt werden experimentelle Methoden und molekulardynamische (MD) Simulationen in enger Verknüpfung eingesetzt, um die Ionenaustauschadsorption von Proteinen zu beschreiben.

Kooperationspartner: Institut für Thermische Verfahrenstechnik, TU Hamburg; Institut für chemische Reaktionstechnik, TU Hamburg

Gefördert durch: Deutsche Forschungsgemeinschaft seit 2021