Hemiselluloosan hyödyntämisprosessin synteesin kehittäminen hyödyntäen molekyylisuunnittelun työkaluja

HemiProMo

HemiProMo-projektissa pyritään integroimaan tietokoneavusteisia molekyylimallinnuksen työkaluja, kemiantekniikan konseptuaalisen suunnittelun metodologioita ja reaktiovaiheen kokeelliseen toiminnan tietoa hemiselluloosan biojalostuksen kontekstissa.

Rahoittajat

Projektin tiedot

Projektin kesto

-

Rahoittaja

Suomen Akatemia - Akatemiahanke

Projektin koordinaattori

Oulun yliopisto

Yhteystiedot

Yhteyshenkilö

Projektin kuvaus

HemiProMo-projektissa konseptuaalisen suunnittelun fokuksessa on teollisesti relevantti hemiselluloosan valorisointiprosessi. Prosessikonseptissa hyödynnetään orgaanista liuotinta hemiselluloosapohjaisen furfuraalin hapettamisessa, tähdäten nelihiilisiin laktoneihin ja dihappoihin prosessissa, jossa yksikköoperaatiot kytkeytyvät toisiinsa.

Koska käytettävän liuottimen suorituskyky riippuu voimakkaasti kohdeprosessista, mutta samanaikaisesti kohdeprosessin suorituskyky on riippuvainen käytettävästä liuottimesta, muodostaa liuottimen valinta haastavan prosessisuunnitteluongelman. Käyttämällä tietokoneavusteisia molekyylisuunnittelun (CAMD) työkaluja, kuten kvanttikemiaan perustuvia laskennallisen kemian metodologioita, on mahdollista ennakoda puhtaiden aineiden ja seosten termodynaamisia ominaisuuksia. Tätä informaatiota voidaan vuorostaan käyttää perustana kemiantekniikan yksikköoperaatioiden mallintamisessa, mikä mahdollistaa lopulta potentiaalisten liuotinkandidaattien arvioimisen ja luokittelun perustuen  prosessitason suorituskykyyn. Metodologinen kehitystyö CAMD-työkalujen ja konseptuaalisen prosessisuunnittelun rajapinnassa, ottaen huomioon holistisesti prosessin avainsuorituskykykriteerit, on HemiProMo-projektin korkeamman tason tavoitteena.

Ennustavien laskennallisten työkalujen edistysaskeleista huolimatta, reaktiivisten systeemien tutkimisessa korkeatasoinen kokeellinen tutkimus on yhä käytännön kemiallisen reaktiotekniikan kulmakivenä. Reaktiovaiheen optimoinnille, lupaavimpien katalyyttien kokeelliselle seulonnalle ja perusteelliselle reaktioiden kineettiselle mallintamiselle kohdennetaan siten erityistä huomiota projektissa.

Partnerit

Åbo Akademi

Ulkoinen linkki
Teknillisen kemian ja reaktiotekniikan laboratorio