Tropfenschwarmanalytik in Extraktionskolonnen mittels bildverarbeitender Methoden (TropAn)
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Motivation
Flüssig-Flüssig Extraktion ist ein Trennprozess, der auf unterschiedlichen Konzentrationen trennbarer Komponenten eines Mehrstoffgemischs basiert und das chemische Potential der Komponenten ausnutzt, um einen Phasentransfer einer oder mehrerer Komponenten herbeizuführen. Die Extraktion wird häufig verwendet, wenn andere Trennprozesse wie die Rektifikation thermodynamisch ungünstig und/oder zu kostenintensiv sind.
Der Tropfen als eines der kleinsten in der Thermischen Verfahrenstechnik betrachteten Elemente steht hierbei schon seit geraumer Zeit im Mittelpunkt der industriellen und akademischen Forschung. Die Herausforderung für die Verfahrens-technik aus industrieller Sicht stellt hierbei insbesondere ein tiefergehendes Verständnis der Tropfenschwärme und der Interaktionen innerhalb eines Tropfenschwarms zur Vorhersage, Steuerung und Optimierung von Produktionsverfahren und letztlich zur kostensenkenden Prozessintensivierung.
Zielsetzungen
In aktuellen Arbeiten hat sich gezeigt, dass gerade die lokale, hochaufgelöste Untersuchung und insbesondere eine schnelle und qualitativ hochwertige Auswertung von komplexen Tropfenschwarmabbildungen nur unzureichend mit bisherigen Methoden (Sondentechnik, Tropfenseparation, Einzeltropfen) bewerkstelligt werden können.
Diese Punkte sollen vorrangig im Rahmen dieses Vorhabens verbessert werden.
Die Verknüpfung von Erkenntnissen aus den Tropfenschwarmuntersuchungen mit denen der binären Tropfenkoaleszenzuntersuchungen und der CFD-PBM gekoppelten Simulation von Tropfenpopulationen sind daher wichtige Bestandteile dieses Vorhabens.