Extraction impliquant des systèmes à haute viscosité
Le passage d'une matière première à base de produits fossiles à des matières premières bio-sourcés dans l'industrie chimique entraînera des changements dans la structure moléculaire des réactifs et des produits. La teneur en oxygène des matières premières bio-sourcés est plus élevée par rapport aux matières premières fossiles. La fabrication d’un composé, qui contient des fractions importantes d’oxygène au niveau moléculaire, conduira à des intermédiaires et des produits également riches en oxygène. Par conséquent, des interactions moléculaires plus fortes dues aux interactions polaires et aux liaisons hydrogène seront présentes dans les mélanges. Ceci entraînera à son tour des pressions de vapeur plus basses et une viscosité plus élevée des systèmes. Ces modifications des propriétés des matériaux doivent être prises en compte dans la conception des procédés et des équipements.
L'objectif de ce projet est d'étendre les capacités de ReDrop pour tenir compte des défis décrits ci-dessus résultant du changement prévisible vers les matières premières bio-sourcés. Tout d'abord, la viscosité accrue doit être considérée, là où les différents modèles doivent être validés et développés, par ex. sur la sédimentation et le transfert de masse. La validation des modèles s'effectuera par des expériences à goutte unique. La vitesse de sédimentation et le transfert de masse se produisant sur une seule goutte seront étudiés avec une cellule à goutte unique, où la partie centrale se compose d'un tube de verre conique utilisé afin de faire léviter la goutte par un contre-courant de phase continue. Ces modèles validés sont ensuite intégrés dans ReDrop et validés à l'échelle pilote. Enfin, la validation avec un système de pertinence industrielle sera réalisée.
ReDrop doit également être optimisé, même si des parties importantes du code existant peuvent être réutilisées. Une tâche difficile à laquelle ReDrop sera alors appliquée est, par exemple, l'extraction in situ à partir du bouillon de fermentation où l'élimination du produit doit être effectuée pour éviter l'inhibition du produit. La conception de ce type de processus avec ReDrop est un grand défi et peut ouvrir des perspectives intéressantes pour la conception de processus de séparation.
