In den zurückliegenden Dekaden nahm die Herstellung nachhaltiger, pharmazeutischer Wertstoffe sowohl aus Pflanzen (engl.: Botanicals) als auch tierischen Zellkulturen (engl.: Biologicals) stark zu. Um aus diesen Ausgangsmaterialien den gewünschten Zielstoff zu isolieren, sind komplexe Prozessketten notwendig, die ein großes finanzielles Optimierungspotential bieten.
In dieser Arbeit werden Optimierung zweier unterschiedlicher Prozessschritte durch systematische Prozessauslegung und die Erstellung von dynamischen Prozessmodellen vollzogen. Die Modelle müssen hierbei in der Lage sein alle auftretenden Effekte abzubilden. Weiterhin müssen Modelle einerseits modular vorliegen, um eine Übertragbarkeit zu anderen Systemen zu vereinfachen, und andererseits müssen die Modellparameter mit möglichst wenig Versuchen zu bestimmen sein.
Für biologische Prozesse wird eine kontinuierliche Ultrafiltration betrachtet. Untersucht wurden in dieser Arbeit die Aufkonzentrierung einer niedrigkonzentrierten Proteinlösung eines monoklonalen Antikörpers sowie einer hochkonzentrierten Serumalbumin-Lösung. Als Gegenstück wurde die absatzweise durchgeführte Kristallisation betrachtet. Ziel für diese war die Entwicklung eines definierten Prozesses, bei dem neben der Ausbeute auch die Partikelgröße anpassbar sein sollen.
Für beide Grundoperationen werden schrittweise Prozesse entwickelt und die Parameterbestimmung für die Prozessmodelle dargestellt. Die Modelle wurden im Anschluss validiert und im Falle der Ultrafiltration wird eine modellbasierte Optimierung durchgeführt. Die durchgeführten Arbeiten verdeutlichen, dass eine Prozessmodellierung umso einfacher und gewinnbringender ist, je mehr Variablen inline messbar sind.
Aktualisiert: 2021-03-11
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Aktualisiert: 2023-03-14
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Aktualisiert: 2023-03-14
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Gegenstand der vorliegenden Dissertation ist die Charakterisierung des Stofftransports von Raucharomastoffen durch thermoplastische Schlauchfoliensysteme bei der Räucherung von Lebensmitteln. Anhand von repräsentativen Schlüsselkomponenten des Stoffsystems Räucherrauch erfolgt die Charakterisierung auf Grundlage von experimentellen Untersuchungen und Modellierungen zum Sorptions- und Diffusionsverhalten. In Verbindung mit morphologischen Untersuchungen der Kunststoffmatrix während des Stofftransports lassen sich die Haupteinflussgrößen auf die Stofftransporteigenschaften ermitteln.
Aktualisiert: 2021-12-20
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Die vorliegende Arbeit beschäftigt sich mit der neuen Materialklasse der ionischen Flüssigkeiten und ihre Anwendung im Bereich der Gastrennung. Dabei wurde einerseits die Gasabsorption von CO2, N2, CH4 und CO als grundlegende Eigenschaft untersucht. Andererseits wurden ionische Flüssigkeiten in porösen Trägern immobilisiert und ihre Eigenschaften als Flüssigmembranen getestet. Die Untersuchungen bilden eine Basis für das Verständnis der Struktur- Eigenschaftsbeziehungen zwischen Gasen und ionischen Flüssigkeiten.
Aktualisiert: 2022-09-19
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Membranen werden in zunehmendem Maße bei der Wasser- und Abwasseraufbereitung eingesetzt. Ein typisches Problem, das bei diesen Prozessen auftritt, ist "Biofouling", d.h. die Entstehung mikrobieller Beläge. Es führt dazu, daß die Membran ineffizient oder unbrauchbar wird. Der verantwortliche Ingenieur weiß oft gar nicht, welche Ursache der allmähliche Leistungsabfall hat, den das Biofouling verursacht. H.-C. Flemming zeigt detailliert, wie Biofouling entsteht, welche Auswirkungen es hat und wie man es erkennen kann - mit den üblichen Untersuchungsmethoden ist es nämlich kaum nachzuweisen. Er legt die Möglichkeiten und Grenzen der gängigen Gegenmaßnahmen dar und gibt am Ende seines Buches einen Ausblick auf künftige Strategien, bei denen ganz auf Biozide verzichtet werden kann. Für Ingenieure im Bereich der Wasseraufbereitung und der Umwelttechnik, für Membran- und Anlagenhersteller sowie für Chemiker und Biologen (Praktiker ebenso wie Wissenschaftler)
Aktualisiert: 2023-04-04
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