Mikroreaktor für die Chemieproduktion

Das Mikroreaktionssystem Selecto ist eine komplette Chemieanlage, die auf einem Schreibtisch Platz hat. Das Herz des gesamten Systems, der Cytos, besteht aus einer Reihe übereinander liegender, extrem dünner Edelstahlbleche mit feinen Mikrokanälen und definierten Durchgangsbohrungen für die verschiedenen Chemikalien und Kühlmedien. Zwischen den Blechen befinden sich die eigentlichen Funktionsebenen des Mikroreaktors. Hier herrschen Temperaturen von bis zu 200 °C. Selecto bietet Aufheiz- und Abkühlzeiten im Bereich von Millisekunden und spezifische Wärmeübertragungsraten, die um Dimensionen über denen konventioneller Apparate liegen. Damit lässt sich der Temperaturverlauf während der Reaktion präzise innerhalb weniger Kelvin steuern und die chemische Ausbeute deutlich erhöhen. Darüber hinaus können chemische Prozesse mit exzessiver Wärmeentwicklung auch ohne die sonst notwendigen Verdünnungsmedien sicher geführt werden. Ein Durchgehen chemischer Reaktionen und eine damit möglicherweise verbundene Freisetzung von Chemikalien wird durch die große Wärmeabfuhrkapazität des Mikroreaktors wirkungsvoll verhindert. Die hohe Überdruckfestigkeit und die explosionshemmende Wirkung der Mikrokanäle tragen außerdem zur Betriebssicherheit bei.

Das Mikroreaktionssystem besteht aus den drei Modulen Xios, Cytos und Residos. Im Xios werden die Edukte aus den jeweiligen Gefäßen gefördert und filtriert. Drucksensoren überwachen diesen Prozess kontinuierlich und geben Abweichungen sofort an die Steuerung weiter. Die Reaktionseinheit Cytos kann mit einem einfachen Handgriff ausgetauscht werden. Das temperierte Reaktionsgemisch wird bis zum endgültigen Abklingen der Reaktion genau geregelt durch die Verweilstrecke des Residos gefördert. So lassen sich Chemikalien und pharmazeutische Produkte in einem System und ohne Qualitätsverluste vom Milligramm bis zur Tonne produzieren. Dabei gibt es keine Scale-Up-Probleme. Für die Herstellung größerer Mengen wird die Anzahl der Mikroreaktoren erhöht. Der Selecto ist sofort einsatzbereit und lässt sich durch den modularen Aufbau ohne großen Aufwand an die Anforderungen verschiedenster Syntheseaufgaben anpassen. Alle relevanten Funktionen werden durch eine eigene Software gesteuert. Die Haupteinsatzgebiete des Selecto sind pharmazeutische Unternehmen sowie die Feinchemie und die Entwicklung von Agrochemikalien.

E cav 300