Probebetrieb einer Anlage zur Herstellung von Nitroglycerin in einem mikrostrukturierten Reaktor erfolgreich abgeschlossen
Am 27. September 2005, sechs Monate nach der Unterzeichnung des Kooperationsvertrages, konnte der Probebetrieb einer Mikroreaktor-Anlage zur Herstellung von Nitroglycerin bei der Xi'an Chemical Industrial Group (HAC), China, erfolgreich abgeschlossen werden. Unter der Leitung von Prof. Dr. Holger Löwe, Wissenschaftlicher Direktor der Institut für Mikrotechnik Mainz GmbH (IMM), entwickelte und baute ein Team von Chemikern und Ingenieuren um Herrn Dr. Bernd Werner die kontinuierlich arbeitende Anlage zur Herstellung von Nitroglycerin. Der Bau und Betrieb dieser Anlage vor Ort ist ein Ergebnis des langfristig angelegten Kooperationsabkommens, welches die Anwendungsmöglichkeiten der chemischen Mikroverfahrenstechnik für die Produktion von Feinchemikalien, Spezialitäten und Commodities beinhaltet.
Die neu errichtete Anlage erlaubt eine kontinuierliche Produktion von Nitroglycerin mit einem Durchsatz von etwa 15 kg pro Stunde. Das so hergestellte Nitroglycerin findet ausschließlich als Medikament zur Behandlung von akuten Angina pectoris Anfällen Verwendung. Aus diesem Grund muss das Nitroglycerin höchste Qualitätsansprüche erfüllen und wird deshalb unter GMP-Bedingungen hergestellt. Die Mikroreaktoranlage besteht im Wesentlichen aus drei Teilen: Einer Einheit zur Herstellung der Nitriersäure aus rauchender Schwefel- und Salpetersäure, dem eigentlichen mikrostrukturierten Reaktor und Anlagenteilen zur Phasentrennung, Reinigung und Trocknung des synthetisierten Nitroglycerins. Die Nitriersäure wird unmittelbar vor der Einspeisung in den mikrostrukturierten Reaktor kontinuierlich hergestellt und direkt mit dem Glycerin zur Reaktion gebracht. Die Vermischung beider Reaktanten erfolgt ebenfalls kontinuierlich. Innerhalb von Millisekunden ist die Mischung komplett. Das große Oberfläche zu Volumenverhältnis, ein wesentliches Charakteristikum mikrostrukturierter Reaktoren, garantiert eine sofortige Abfuhr entstehender Reaktionswärme. Gleichzeitig reduziert sich das Gefährdungspotential durch das geringe zur Verfügung stehende Reaktionsvolumen. Zusammenfassend lässt sich feststellen, dass höhere Ausbeuten, bessere Produktqualität, eine erhöhte Sicherheit sowie die Verringerung des Potentials möglicher Umweltschädigungen die wichtigsten Vorteile beim Einsatz mikrostrukturierter Reaktoren sind. Dies gilt im Besonderen für die Herstellung von Nitroglycerin, aber auch für andere chemische Reaktionen.
Nach dem erfolgreichen Probebetrieb der Nitroglycerin-Anlage und deren Abnahme durch HAC wurde beschlossen, die bestehenden Kooperationsbeziehungen zu IMM weiter auszubauen und zu prüfen, welche weiteren produktionsrelevanten Prozesse durch die Verwendung mikrostrukturierter Reaktoren verbessert werden können.
