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Schweizer Fachzeitschrift für Chemie-, Pharma- und Biotechnologie | www.chemieplus.ch
5 / 2015
4 Thema: Megatrends in Chemie + Biotech
17 ACHEMA 2015: Messe-Highlights im Fokus
42 Karriere: Die Kunst, Wissen zu managen
Offizielles Organ
des Fachverbandes
Laborberufe FLB
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CHEMIE PLUS 5-2015
ACHEMA
E K AT O G R O U P
Technologie und Engineering
«Made in Germany»
Ekato investiert in die Zukunft. Der Weltmarktführer im Bereich der Rühr- und Mischtechnik hat sein Profil als Entwicklungsund Engineeringpartner für Kunden aus den Prozessindustrien deutlich geschärft. An seinen deutschen Standorten
Schopfheim und Lörrach entwickelt und fertigt Ekato massgeschneiderte Rühr- und Mischsysteme. Darüber hinaus leisten
Ekato-Teams umfangreiche Unterstützung u.a. bei der Projektierung von Reaktoren und Prozessanlagen.
Seit mehr als 80 Jahren steht Ekato für hohe
Entwicklungs- und Fertigungskompetenz im
Bereich der Rühr- und Mischtechnik. Im Laufe seiner Firmengeschichte entwickelte sich
das unabhängige Familienunternehmen vom
erfolgreichen deutschen Maschinenbauer
zum weltweit führenden Technologielieferanten und Engineering-Dienstleister. Über ein
globales Netzwerk von eigenen Tochtergesellschaften sowie zertifizierten Vertriebspartnern bedient die Ekato Gruppe mit Hauptsitz
im südbadischen Schopfheim heute Prozessindustrie-Kunden auf allen fünf Kontinenten.
Das Unternehmen setzt mit weltweit rund
700 Mitarbeitern – davon etwa 500 in Schopfheim – rund 160 Millionen Euro pro Jahr um.
Entwicklungs- und Engineeringpartner
Das Wachstum der Ekato Gruppe lässt sich
nicht nur anhand betriebswirtschaftlicher
Kennziffern beschreiben, sondern es wurde
auch das Leistungsspektrum kontinuierlich
ausgebaut. Dabei entwickelt sich der Rührwerkspezialist zunehmend zum Entwicklungs- und Engineeringpartner für verfahrenstechnische Anlagen, die auf Rührprozessen basieren. Interdisziplinäre Teams
von Ekato bieten ihren Kunden umfangreiche Unterstützung bei der Projektierung von
Anlagen – von der ersten Projektidee bis zur
industriellen Produktionsanlage. Heute verfügt Ekato neben dem Spezialwissen auch
über die technologischen und räumlichen
Voraussetzungen, die es erlauben, rührbasierte Verfahren von der Prozessanalyse
über Konzeptionierung, Pilotierung, Scaleup,
Engineering
und
Technologiebeschaffung bis hin zum On-Site-Service zu
realisieren. In dem 2013 in Schopfheim eröffneten neuen Forschungszentrum ist auf
1000 m2 Technikums- und Laborfläche fast
Blick ins Forschungs- und Entwicklungszentrum der Ekato-Gruppe in Schopfheim.
jede rührtechnische Untersuchung zwischen
einem Liter und 100 m3 möglich. In allen
Phasen eines Projekts arbeiten die EkatoSpezialisten eng mit dem jeweiligen Auftraggeber zusammen. So stellt Ekato z. B. Miniplants zur Verfügung, in denen Prozesse unter realen Bedingungen beim Projektpartner
getestet und entwickelt werden können.
Das Rührwerk ist das zentrale Element eines komplexen Misch- und Reaktionsprozesses und darf folglich niemals als isolierte
Maschine betrachtet werden. Optimale
Mischergebnisse lassen sich nur erzielen,
wenn Rührwerk, Behältergeometrie und
sämtliche Systemkomponenten perfekt zusammenspielen. Neben der optimalen Funktionalität gilt es, bereits in der Konzeptionierungsphase die Betriebssicherheit, Verfügbarkeit und die Wirtschaftlichkeit eines Verfahrens sicher zu stellen.
Um dieses Ziel zu erreichen, setzt Ekato ergänzend zur Versuchstechnik numerische
Verfahren wie Computional Fluid Dynamics
(CFD) und Finite Elements Analysis (FEA)
ein. In CFD-Simulationen lassen sich nicht
nur die Strömungen in einem gerührten Behälter visualisieren, sondern die Berechnungen geben u. a. auch Auskunft über die vom
Rührorgan ausgehenden Kräfte sowie deren
Wirkungen auf die Systemkomponenten.
Mittels FEA lassen sich u. a. Spannungen
und Verformungen präzise vorhersagen, die
beispielsweise bei der Nachrüstung von Behältern mit Rührwerken, bei besonders
dünnwandigen Behältern (z. B. Fermentern)
oder Behältern für Grossrührwerke auftreten
können. Ebenso werden Modalanalysen zur
Ermittlung von Eigenfrequenzen durchgeführt, um das Risiko von unerwünschten
Resonanzen in einer Prozessanlage zu minimieren.
Halle 5.0, Stand D42
MARKTFÜHRER DER
RÜHR- UND MISCHTECHNIK WELTWEIT
Ekato ist in der Lage, innerhalb weniger Monate ein skalierbares
und wirtschaftliches Verfahren auszuarbeiten und anschliessend in
betriebsfähige Anlagenlösungen umzusetzen.
Zahlreiche Anlagen im Bereich der Gas-Flüssig-Reaktionstechnik
(insbesondere Hydrierung) und der Verarbeitung hochviskoser Produkte wurden auf diese Weise bereits realisiert.
Hightech aus Schopfheim für Kunden in aller Welt
Das «Herz» des Weltmarktführers im Bereich Rühr- und Mischtechnik
«schlägt» nach wie vor in der badischen Heimat des geschäftsführenden Gesellschafters Dr.-Ing. Erich Kurt Todtenhaupt. Hier hat das
mittlerweile in zweiter und dritter Generation geführte Familienunternehmen seine Engineering- und Fertigungskompetenzen zusammengefasst und kontinuierlich ausgebaut. Die Unternehmensbereiche am
Ekato-Hauptsitz in Schopfheim bilden die gesamte Wertschöpfungskette der Gruppe ab – vom Laboratorium über Spezialwerkstätten bis
zur 18 Meter hohen Montagehalle für Grossrührwerke. Unter dem
Dach der Ekato Holding sind drei produzierende Firmen aktiv:
■ Ekato Rühr- und Mischtechnik GmbH, Schopfheim: Die mit
mehr als 425 Mitarbeitern grösste Produktionsfirma der EkatoGruppe realisiert Komplettlösungen aus einer Hand. Das Leistungsspektrum umfasst Engineering, Fertigung und Service. Das
Produktespektrum reicht von kundenspezifisch projektierten Reaktoren und Rührwerken für sämtliche Branchen der Prozessindustrie über Grossrührwerke für spezielle Massenchemikalien, eine breite Palette von modular aufgebauten Rührorganen bis hin
zu Gleitringdichtungen und Versorgungssystemen.
In der Pharmaindustrie kann Ekato Systems von langjährigem Know-how und
weitreichenden Erfahrungen im Bau von
Anlagen für die Personalcare- und Healthcare-Industrie
profitieren.
Neben
Trocknern und Mischern des Produktbereiches SOLIDMIX, z.B. zur Trocknung
von Wirkstoffen, deckt der Produktbereich UNIMIX die Salben-, Cremen- und
Gelherstellung in der pharmazeutischen
Industrie ab. Die Reproduzierbarkeit in
der Herstellung pharmazeutischer Produkte wird auf der Grundlage ingenieurwissenschaftlich entwickelter Anlagenkomponenten sichergestellt. Speziell die
Misch- und Dispergiertechnik wurde so gestaltet, dass homogene
Wirkstoffverteilungen und Produktstabilitäten gewährleistet werden
können. Auch die hierbei eingesetzte PA-Technologie (Process Analytical Technology) spielt eine wichtige Rolle – sie gewährleistet durch
Messung charakteristischer Produktdaten eine gleichbleibende Produktqualität. Bei der Anlagenreinigung werden z.B. durch konstruktive
und prozesstechnische Massnahmen die GMP-relevanten Erfordernisse sichergestellt. Die Anlagenkomponenten werden hinsichtlich eines
möglichst flexiblen Prozessdesigns in den Ekato Laboratorien entwickelt. So ist es möglich, mehrstufige Prozesse, z.B. das externe Anmischen eines Wirkstoffes bei der Salbenherstellung, in den Gesamtprozess der Mischanlage zu integrieren. Entscheidend ist die Scaleup-Fähigkeit der eingesetzten Technologie. Hierbei werden speziell
entwickelte und mehrfach verifizierte Lösungsalgorithmen angewandt.
Der qualitativ hochwertige Anlagenbau wird über einen etablierten
Qualifizierungsablauf sichergestellt.
Hydrierung / Polymerisation
Salben / Gele / Lotionen
Der schnellste Weg zur
Produktion:
Prozessanalyse
EKATO Rühr- und Mischtechnik GmbH, Hohe-Flum-Str. 37, 79650 Schopfheim, Deutschland
Tel. +49 (0) 7622-29 0, Fax +49 (0) 7622-29 213, e-mail: [email protected]
Sicherer Scale-up für
GMP-konforme Produktion
EKATO Process Plants

Sicherer Scale-up
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Engineering
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Anlagenbau
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Prozessgarantie
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Weltweiter Service
„Rund um die Uhr“
Die EKATO GROUP präsentiert Ihr
Leistungsspektrum in Halle 5.0 / Stand D42
www.ekato.com
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CHEMIE PLUS 5-2015
ACHEMA
Betriebssichere Gleitringdichtungen
für Tieftemperaturreaktoren
Vermehrt werden Prozesse bei tiefen
Temperaturen bis –100°C betrieben,
um hohe Selektivitäten bei Reaktionen oder auch Trennprozessen zu
erzielen, beispielsweise bei Polymerisationsreaktoren zur Gummiherstellung oder Kristallern zur Trennung
von Isomeren-Gemischen. Hier kommen Tieftemperatur-Gleitringdichtungen zur Abdichtung der Rührwellen
zum Einsatz. Deren konstruktive
Ausbildung, Werkstoffe, Elastomere,
Schmierstoffe und Versorgungseinheiten sind speziell auf diese extremen Bedingungen ausgelegt. Zur
Entwicklung und Optimierung dieser Dichtungen werden bei Ekato zunächst, ausgehend von den Betriebs- und Umgebungsbedingungen,
die Temperaturprofile in den einzelnen Bauteilen mittels Finite-Elemente-Methoden ermittelt. Nach einer experimentellen Validierung des numerischen Modells können damit belastbare Parameterstudien für unterschiedliche Betriebs- und Randbedingungen durchgeführt werden.
Ein besonderes Augenmerk liegt nicht nur auf den Gleitringen mit ihren
Werkstoffen und dem Verhalten im hydrodynamischen Dichtspalt. Zur
Aufrechterhaltung der Dichtfunktion sind Sperrmedien zu wählen, deren
Eigenschaften hinsichtlich Schmierung und Wärmetransport bei tiefen
Temperaturen genügen und die gleichzeitig mit dem Prozessmedium
verträglich sind. Auch die Elastomere zur statischen Abdichtung müssen ihre Beweglichkeit behalten, was bei der Werkstoffauswahl und
konstruktiven Ausführung der Dichtstellen berücksichtigt wird. Nach der
erfolgreichen Optimierung des Designs erfolgt die Verifizierung der Ergebnisse durch Probeläufe auf einem Gleitringdichtungs-Prüfstand unter realen Betriebsbedingungen hinsichtlich Temperaturen und Drücken.
Plug-flow ersetzt RührkesselKaskade in der Bioraffinerie
Eine ergiebige, aber noch weitestgehend ungenutzte Rohstoffquelle
für die chemische Industrie stellt
zellulose- und ligninhaltige Biomasse, also Holz, Stroh oder Abfälle aus der Nahrungsproduktion
dar. Mithilfe von Enzymen können
die polymeren Strukturen aufgebrochen und zu Zuckern aufgespalten werden. In Fermentern
werden diese dann zu Plattformchemikalien wie Bernstein- oder Muconsäure umgewandelt. Ekato hat
für diesen Prozess ein alternatives Konzept für einen kontinuierlichen Hydrolyse-Reaktor entwickelt. Nach einer thermischen Vorbehandlung gelangt die wasserfeuchte, zähflüssige Biomasse oben in den Reaktor und
wird mit den Enzymen vermischt. Diese Mischung durchströmt den
Rührbehälter, wird mit zunehmendem Aufschlussgrad dünnflüssiger und
verlässt den Reaktor nahezu wässrig dünn. Um eine enge Verweilzeitverteilung und somit einen vollständigen Aufschluss in einem möglichst kleinen Volumen zu erzielen, wird hierbei eine Kolbenströmung angestrebt.
Ein gezielter, auf die vorliegende Viskosität abgestimmter lokaler Leistungseintrag wird durch ein mehrstufiges Rührsystem ermöglicht. Die
spezielle Formgebung des Rührorgans führt primär zu einer radialen Umströmung des Rührerblatts mit ein- und auswärts gerichteten Strömungsanteilen und sorgt so für eine gute Quervermischung mit innigem
Kontakt von Enzym und Biomasse. Durch die Unterdrückung der Längsvermischung nähert sich das Verweilzeitverhalten dem erwünschten Prinzip einer Kolbenströmung an. Damit lässt sich diese Technologie mit
minimalen Betriebs- und Investitionskosten realisieren.
Massgeschneiderte Mischsysteme – eine Kernkompetenz der Ekato-Gruppe.
Ekato Fluid Misch- und Dispergiertechnik GmbH, Lörrach:
Der Spezialist für robuste Industrierührwerke stellt neben Lösungen für den Top- und Side-Entry-Einbau auch speziell für kleine
Volumina konzipierte Rührwerke her.
■ Ekato Systems GmbH, Schopfheim: Der Systemtechnik-Spezialist bietet Anwendern in der Kosmetik-, Pharma-, Spezialitätenchemie- und Lebensmittelbranche Prozesslösungen für flüssige,
halbfeste und feste Produkte. Das Spektrum an Ekato Markenprodukten umfasst Mischer und Trockner für Feststoffe, Vakuum-Prozessmischanlagen und Hochdruckhomogenisatoren.
Mit der Schärfung des Profils als führender Entwicklungs- und Engineeringpartner hat Ekato die Weichen für weiteres qualitatives
Wachstum gestellt. Auf der ACHEMA präsentiert das Unternehmen
sein Leistungsspektrum sowie gerätetechnische und anwendungstechnische Highlights (Beispiele siehe Textkästen).
■
■
Ekato Holding GmbH
D-79650 Schopfheim
Telefon +49 (0)7622 290
[email protected]
www.ekato.com
Tradition – 2013 feierte Ekato das 80-Jahre Firmenjubiläum.

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