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Institut für Chemische Reaktionstechnik

Willkommen auf unserer Homepage! / Welcome to our homepage!


Prof. Dr. Raimund Horn

Dear Visitor,

Welcome to the website of the Institute of Chemical Reaction Engineering at Hamburg University of Technology!

Chemical Reaction Engineering is at the heart of Chemical Engineering dealing with analysis, design and optimization of industrial chemical reactors. Since most industrial reactions are catalytic, chemical reaction engineering and catalysis are inextricably linked.

The Institute of Chemical Reaction Engineering focuses on heterogeneous catalytic reactions. Solid catalysts are highly dynamic and change their structure and properties according to the local temperature, pressure and species concentration in the reactor. In consequence of this dynamic nature a feedback loop exists between the structure of the catalyst, the reaction kinetics and the temperature and concentration field in the chemical reactor.

Due to the catalyst dynamics described above it is difficult to extrapolate the performance of an industrial catalytic reactor from catalyst kinetics measured in differential and isothermal laboratory reactors. Also, spectroscopic investigations of model catalysts under idealized conditions must not be representative for an industrial catalyst in a production reactor. The situation becomes even more complex if gas phase reactions occur, such as in the catalytic oxidation of hydrocarbons at elevated pressure.

The Institute of Chemical Reaction Engineering studies catalysts and catalytic reactions under temperature and pressure conditions as close to industrial reality as possible. Novel experimental methods are developed at the institute to study catalysts under reaction conditions and to resolve the concentration and temperature field in catalytic reactors. The experimental data are compared with numerical reactor simulations. To study the response of the catalyst and possibly occuring reactions in the gas phase surrounding the catalyst particles we develop in-situ spectroscopic methods such as fiber based Raman-Spectroscopy or Laser-Induced Fluorescence Spectroscopy.

On behalf of all members of the Institute of Chemical Reaction Engineering I invite you to explore our research projects and get in touch with us if you are interested!


Sincerely yours,


Raimund Horn




Sehr geehrte Besucher,

herzlich willkommen auf der Homepage des Instituts für Chemische Reaktionstechnik an der Technischen Universität Hamburg-Harburg!

Die Chemische Reaktionstechnik beschäftigt sich mit der Analyse, dem Design und der Optimierung industrieller chemischer Reaktoren und ist somit eine zentrale Disziplin in der Verfahrenstechnik. Da industrielle Reaktionen in der Regel katalysiert ablaufen, sind Reaktionstechnik und Katalyse untrennbar miteinander verbunden.

Das Institut für Chemische Reaktionstechnik beschäftigt sich mit heterogen katalytischen Reaktionen. Feste Katalysatoren sind hoch dynamisch und verändern ihre Struktur und ihre Eigenschaften in Abhängigkeit der lokalen Temperatur, des Drucks und der lokalen Konzentrationen der chemischen Spezies im Reaktor. Durch diese Katalysatordynamik entsteht eine Rückkopplung zwischen der Struktur des Katalysators, der Reaktionskinetik und damit dem Konzentrations- und Temperaturfeld in einem chemischen Reaktor.

Durch die Katalysatordynamik ist es sehr schwierig ausgehend von kinetischen Laborexperimenten in differentiellen und isothermen Reaktoren auf das Verhalten des technischen Produktionsreaktors zu schließen. Auch spektroskopische Untersuchungen unter idealisieren Bedingungen an Modellkatalysatoren sind nur sehr eingeschränkt auf einen Hochleistungskatalysator in einem großtechnischen Reaktor übertragbar. Die Situation wird noch komplizierter, wenn neben katalytischen Reaktionen auch noch Reaktionen in der Gasphase auftreten, so wie das z.B. bei der katalytischen Oxidation von Kohlenwasserstoffen bei hohen Drücken der Fall sein kann.

Das Institut für Chemische Reaktionstechnik untersucht Katalysatoren und katalytische Reaktionen unter Temperatur- und Druckbedingungen die so nahe wie möglich an die industriellen Reaktionsbedingungen herankommen. Am Institut werden neuartige experimentelle Methoden entwickelt, um Katalysatoren unter Reaktionsbedingungen zu untersuchen und das Konzentrations- und Temperaturfeld in katalytischen Reaktoren auszumessen. Die experimentellen Daten werden mit numerischen Simulationsrechnungen verglichen. Zur Untersuchung der Katalysatordynamik im Reaktor und möglichen Reaktionen in der die Katalysatorpartikel umgebenden Gasphase entwickeln wir neue in-situ spektroskopische Methoden wie faser-basierte Raman Spektroskopie oder Laser-induzierte Fluoreszenzspektroskopie.

Im Namen aller Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter des Instituts für Chemische Reaktionstechnik lade ich Sie herzlich ein, sich unsere Forschungsaktivitäten anzuschauen und bei Interesse mit uns in Kontakt zu treten.

Ihr,

Raimund Horn