BASF открыла первую в мире фабрику, посвященную производству катализаторов с помощью 3D-печати, используя свою технологию X3D. Это достижение представляет собой воплощение лет симуляций и компьютерного моделирования. Возможность проектировать сложные внутренние геометрии, предварительно оптимизированные в виртуальных средах, позволяет создавать катализаторы, сочетающие высокую механическую стабильность с открытой структурой. Прямым результатом является более эффективный химический процесс, с меньшим падением давления, большей активной поверхностью и, в конечном итоге, сниженным энергопотреблением.
Оптимизация процесса с помощью симулированных и напечатанных геометрий 🔬
В основе этой инновации лежит генеративный дизайн и симуляция жидкостей. Аддитивное производство позволяет воплощать геометрии с открытыми ячейками и извилистыми каналами потока, которые невозможно произвести традиционными методами, такими как экструзия или прессование. Эти геометрии, предварительно проверенные с помощью симуляций CFD (вычислительная динамика жидкостей), оптимизируют контакт между реагентами и активной каталитической поверхностью. Снижается падение давления в реакторе — критический параметр, ограничивающий эффективность, — и максимизируется массовый перенос. Это приводит к более высокому выходу процесса, лучшей селективности продукта и существенной экономии энергии, как уже демонстрирует успешный кейс компании An Hui Jintung в Китае.
Будущее симуляции: от цифровой модели к физическому активу 🚀
Этот прорыв знаменует поворотный момент для симуляции процессов. Теперь это не только предсказание поведения в виртуальной среде, но и использование этих моделей для прямого создания оптимального физического актива. Технология X3D от BASF замыкает цикл между компьютерным дизайном и промышленным производством, предлагая персонализированные катализаторы для конкретных процессов. Этот подход ускоряет инновации и является ключевым столпом для перехода химической промышленности к более эффективному использованию ресурсов и снижению выбросов, демонстрируя, что симуляция — фундаментальный инструмент для проектирования более чистых и экономичных процессов.
Как симуляция процессов может оптимизировать дизайн и аддитивное производство высокоэффективных катализаторов на фабрике BASF?
(PD: Симулировать промышленные процессы — это как смотреть на муравья в лабиринте, но дороже.)