ISBN 9783843935906

978-3-8439-3590-6, Reihe Verfahrenstechnik

Anna Chasanis
Numerische und experimentelle Untersuchung und geometrie-basierte Optimierung von innovativen Trenneinheiten für die Intensivierung von destillativen Prozessen

140 Seiten, Dissertation Universität Paderborn (2017), Softcover, A5

Zusammenfassung / Abstract

Der hohe Anstieg des weltweiten Energiebedarfs sowie der Energiekosten setzt die chemische Industrie immer stärker unter Druck, die Effizienz thermischer Trennverfahren deutlich zu verbessern. Insbesondere Destillationsprozesse machen einen Großteil des Energieverbrauchs in der chemischen Industrie aus. Vor diesem Hintergrund werden seit Jahren innovative Prozessintensivierungsansätze verfolgt. Die Entwicklung neuartiger Dampf/Flüssig-Kontakteinheiten aber auch die Optimierung konventioneller Kolonnen-einbauten wie Packungen sind Beispiele für solche vielversprechenden Entwicklungen. Allerdings konnten sich die meisten dieser neuartigen Trenneinheiten noch nicht in der Prozessindustrie etablieren, da die bisher erzielten Verbesserungen in Hinblick auf die Trennleistung und den spezifischen Druckverlust gegenüber konventionellen Technologien einen industriellen Einsatz nicht rechtfertigen konnten.

In Rahmen dieser Arbeit werden CFD-basierte Modelle entwickelt, mit Hilfe derer der Einfluss komplexer Geometrien auf das Strömungs- und Trennverhalten detailliert unter-sucht werden kann. Diese Modelle ermöglichen eine zeit- und kosteneffiziente Entwicklung und Optimierung innovativer Trenneinheiten für destillative Verfahren. Das Potential dieser Modelle als Tool zur Prozessintensivierung soll anhand zweier Fallbeispiele demonstriert werden.