CFD-unterstütztes Scale-up von Miniplantextraktoren
Motivation
Bei der Entwicklung neuer Verfahren setzt die chemische Industrie heute verstärkt Anlagen im Labormaßstab (Miniplant) in Kombination mit Simulationsprogrammen ein. Dies dient sowohl der Verkürzung der Realisierungszeiten von der Produktidee bis zur Markteinführung, als auch der besseren Nutzung von Energie und Ressourcen und besitzt somit ein enormes Kosteneinsparungspotential. Das Verfahren soll hierbei schneller entwickelt und direkt aus dem Labor in den Produktionsmaßstab übertragen werden können. Der kosten- und zeitaufwendige Bau von Pilotanlagen kann entfallen.
Zielsetzung
Das Forschungsvorhaben hat zum Ziel, ein Scale-up-Verfahren für eine gerührte Miniplant- Extraktionskolonne vom Typ Kühni zu entwickeln, so dass die Strömungs- und Stoffaustauschverhältnisse dieser Kolonne auf einen größeren Maßstab bis hin zum Industriemaßstab übertragen werden können. In diese Verfahrensentwicklung fließen
- hydrodynamische Daten der Kolonne mit einem Innendurchmesser von 30 bzw. 60 mm (Belastung, Rückvermischung , Hold-up, Tropfengröße),
- Daten aus Referenzkolonnen,
- Daten aus Strömungsmessungen (PIV),
- Daten aus der CFD-Berechnungen (Fluent©),
- Daten aus Stoffübergangsversuchen.