Information Technologies for Innovative Process and Plant Design

Abstract

Process and plant design is associated with long lead times from first planning to plant commissioning. Methods to reduce lead time in chemical engineering process and plant design are reviewed. Experiment‐based process design methods for small‐scale production will be discussed as well as recent approaches for module‐based plant design. For both, the required information technologies will be discussed, and an overview will be given about suitable and available software solutions. Finally, an innovative approach to modularization for small‐scale continuous container processes will be presented.

Side‐by‐side comparability of batch and continuous downstream for the production of monoclonal antibodies

“…The development of the MoBiDiK pilot plant focuses on “Modular Bioproduction, Disposable and Continuous” suitable for the purification of any monoclonal antibody (mAb). By applying modular design principles (Bramsiepe et al, 2014), the engineering effort for the design of disposables, backbone structure, and automation is minimized. The utilization of disposable equipment in all product‐contact areas eliminates the need for cleaning and enables fully closed manufacturing.…”

Design of a Continuous Tubular Cooling Crystallizer for Process Development on Lab‐Scale

“…Nevertheless, product and process development are usually carried out in batch mode which hinders a later shift to continuous operation [2]. Thus, well-characterized, scalable, continuous lab-scale equipment is required to demonstrate and optimize continuous production concepts early in process development [2,10].…”

Planning Approach for Modular Plants in the Chemical Industry

“…Die PEAs im F 3 Factory Projekt sind größtenteils konventionell geplant worden. Obwohl die Verkürzung der Planungszeit bis hin zur Inbetriebnahme ( lead time reduction ) als wesentlicher Treiber für den Bau von modularen Anlagen gilt , kann mit konventionellen Planungsmethoden weder das Potenzial der Zeitverkürzung noch eine Investitionskostenreduktion durch Standardisierung realisiert werden. Um diesen Mehrwert modular aufgebauter Anlagen deutlich zu machen, wird in diesem Beitrag ein Planungsansatz vorgestellt, der es ermöglicht, Know‐how in Form wiederverwendbarer Ingenieursleistung bereits in frühen Planungsphasen projektübergreifend anzuwenden.…”

“…Der gezeigte Ansatz stellt hierbei eine Konkretisierung der beispielsweise von Bramsiepe et al, Hady et al sowie Uzuner et al , , geleisteten Arbeiten zur modulbasierten Planung, unter Berücksichtigung der besonderen Gegebenheiten kleinskaliger, kontinuierlicher Anlagen dar. Eine vergleichende Zusammenstellung bekannter Modularisierungsansätze findet sich in Bramsiepe et al . Die Zielsetzung des in diesem Beitrag vorgestellten modulbasierten Planungsansatzes ist insbesondere die Ausarbeitung konkreter Planungsregelwerke, die einen induktiven Aufbau der entsprechenden Wissensbasis erlauben.…”