Die Destillation und Absorption gehören zu den wichtigsten thermischen Trennverfahren in der chemischen Industrie. Um hohe Trenneffizienzen und lange Laufzeiten zu realisieren, ist ein reibungsloser Betrieb der Kolonnen jedoch essentiell. Unerwünschte Betriebszustände sind hierbei zum Beispiel Abregnen, Fluten, Choking, Blowing und Entrainment. Praktisch allgegenwärtig, jedoch in seiner Ausprägung unterschiedlich stark ist das Entrainment. Entrainment bezeichnet den Mitriss von Flüssigkeit (engl. to entrain = mitreissen) durch die gasförmige Phase und stört somit das Gegenstromprinzip der genutzten Trennapparate. In Bodenkolonnen ist dieser Mitriss gut über den einzelnen Stoffaustauschböden zu beobachten, welche von unten mit Gas/Dampf beaufschlagt werden sodass Teile der Flüssigkeit bei ihrem Weg über den Boden mit auf den höheren Boden mitgerissen werden. Dieser Vorgang ist unerwünscht, da hierdurch Schwersieder auf höhere Kolonnenbereiche mitgerissen werden.

Im Rahmen des BMWi-Projektes TERESA (Tropfenentstehung und -reduzierung in Stoffaustauschapparaten) steht die Untersuchung von Entrainment im Fokus mit dem Ziel neue Strategien, Konzepte und Lösungen zur Abscheidung von Tropfen zu entwickeln. Bei TERESA handelt sich um ein Verbundprojekt folgender Partner: Envimac Engineering, Falk & Thomas Engineering GmbH, Helmholtz Zentrum Dresden-Rossendorf, HZDR Innovation GmbH, Linde AG, Munters-Euroform GmbH, Denco-Happel GmbH, Raschig GmbH, RVT Process Equipment GmbH, Ruhr-Universität Bochum, Technische Universität Braunschweig, Technische Universität Kaiserslautern, Horst Weyer und Partner GmbH.

Aufgabe der TU Kaiserslautern ist das auftretende Entrainment am Kopf einer Kolonne zu untersuchen. Hierzu soll eine am Lehrstuhl entwickelte bildoptische Durchlichtsonde weiterentwickelt werden, um die Untersuchung des Entrainment zu ermöglichen und voranzutreiben.

Zu vergebende Arbeiten für das Projekt TERESA werden unter anderem in folgenden Bereichen durchgeführt:

• Konstruktion und Weiterentwicklung der bildgebenden Sondenmesstechnik
• Untersuchung von Entrainment über Böden sowie Packungen und Füllkörperschüttungen
• Untersuchung verschiedener Abscheidertypen auf tolerierbare Flüssigkeitsbelastung
• Einsatz alternativer Messinstrumente zur Validierung der bildgebenden Sondenmesstechnik
• Optische sowie statistische Auswertung der erhaltenen Bilddaten der Sondenmesstechnik
• Simulation des invasiven Charakters der Sondenmesstechnik zum Vergleich mit berührungslosen Varianten wie der Phasen-Doppler-Anemometrie.
• Korrelationsentwicklung und –erweiterung basierend auf experimenteller Datenbasis.

Weitere Projektinfos: www.teresa-projekt.de

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