Abschlussarbeiten, HiWi-Stellen und Praktika

Verdampfungskristallisation mit thermischen Membrantrennverfahren (Membrandestillation, Pervaporation)

 

 

Motivation

Bei der Verdampfungskristallisation werden Größe, Form und Qualität der gebildeten Kristalle / Partikel vor allem durch die Dynamik von Übersättigungsaufbau und –abbau (verursacht durch das Zusammenspiel aus Lösemittelentzug und  Kristallbildung /- wachstum) bestimmt.

In jüngerer Zeit veröffentlichte Grundlagenuntersuchungen und Parameterstudien zeigen, dass mit Hilfe membrangestützter Verdampfungskristallisation (z. B. mittels Membrandestillation) Keimbildung und Kristallwachstum gezielt beeinflusst werden können.

Während die Membrandestillationskristallisation (MDK) in Bereichen wie der Meerwasserentsalzung oder der Aufarbeitung von Abwasser, Laugen und Salzlösungen bereits industrielle Verwendung findet, sind für den weiterreichenden Einsatz der MDK-Technologie bei der Feinkristallherstellung, der biomolekularen Kristallisation, bei speziellen Anwendungen wie der Cokristallbildung oder der Steuerung der Antisolventkristallisation weitere Untersuchungen sowohl der Grundlagen als auch der Anlagentechnik erforderlich.

Aufgaben

Bachelor-, Master- oder Diplomarbeiten  mit folgenden Schwerpunkten im Bereich der Verdampfungskristallisation mit thermischen Membrantrennverfahren (Membrandestillation, Pervaporation) sind zu vergeben:

  • Aufbau eines Versuchstandes, mit dem Kristallbildung und Kristallwachstum gezielt beeinflusst und beobachtet werden können
  • Integration geeigneter Verfahren der in-situ Analytik (z. B. Raman-Spektroskopie) und der optischen Prozessverfolgung (z. B. Highspeed-Mikroskopie)
  • Untersuchung des Kristallisationsprozesses bei Variation von Prozessparametern wie Temperatur, Strömungsführung, pH-Wert, interner oder externer Nukleation
  • CFD-gestützte Optimierung von Strömungsführung und Anlagendesign bzgl. der Beeinflussung der lokalen Übersättigung (Konzentrationspolarisation) und der Scale-up-Fähigkeit
  • begleitende Markt- und Literaturrecherche

Voraussetzungen

  • Studiengang (FH/Uni) Chemie, Chemieingenieurwesen / Verfahrenstechnik oder geeignetes Fach mit fundierten physikalisch / chemischen Kenntnissen
  • Interesse an experimentellen Laborarbeiten

Beginn

ab Januar 2020