Dipl.-Ing. Stephan Schmidt

Die Auslegung von Flüssig-Flüssig Extraktionskolonnen erfolgt oftmals auf der Basis kosten- und zeitintensiver Pilotversuche. Die Notwendigkeit der Pilotversuche ist auf den unbefriedigenden Kenntnisstand hinsichtlich der Vorhersagemöglichkeit der Apparatehydrodynamik zurückzuführen, die für den Stoffaustausch bestimmend ist. Das Tropfen-Populations-Bilanz-Modell (DPBM) bietet hier einen vielversprechenden Ansatz zur Simulation von Extraktionskolonnen. Das Modell beruht auf Volumenbilanzen, wobei die Mechanismen Axialtransport (Konvektion, Dispersion), Tropfeninteraktionen (Zerfall, Koaleszenz) und Stoffaustausch in die Bilanzen eingehen. Für die Anwendung des Modells ist es notwendig die eingehende Modellparameter zu bestimmen. Hierzu wird in Laborapparaturen und an charakteristischen Kolonneneinbauten das Verhalten von Einzeltropfen und Tropfenschwärme ermittelt. Im Rahmen dieses Projekts sollen die Untersuchungen an gerührten Kolonnen der Bauart RDC, ARD und RZE, mit einer Nennweite von 80, durchgeführt werden. Als Stoffsystemen sind die Standartstoffsystemen Wasser/Aceton/Toluol und Wasser/Aceton/n-Butylacetat vorgesehen. Die Ergebnisse aus den Einzeltropfen- und Tropfenschwarmexperimente sollen letztendlich zur Simulation der gerührten Extraktionskolonne dienen. Zur Kontrolle der Simulationsrechnungen werden Experimente an technische Kolonnen durchgeführt.