Motivation und Ziel
Trennkolonnen dienen der Separation von Mehrkomponentenströmen und finden vielfältigen Einsatz in der chemischen Industrie. Für den Betrieb solcher Apparate ergeben sich im Zusammenhang mit der zunehmenden Energiebereitstellung aus erneuerbaren Quellen wachsende Anforderungen im Hinblick auf eine flexible Fahrweise. Vor allem vergrößerte Über- und Unterlastbereiche, in denen dennoch eine hohe Trenneffizienz gewährleistet werden soll, stellen für die Auslegung eine Herausforderung dar.
Insbesondere für Hochleistungsböden mit sogenannten Fixed- und Push-Valves mangelt es bislang an verlässlichen Methoden, um den Einfluss des Bodendesigns auf die komplexe Zweiphasenströmung von Flüssigkeit und Dampf sowie die Betriebsgrenzen abzuschätzen. Im Rahmen des iGF-Vorhabens werden daher umfangreiche experimentelle Arbeiten zur Charakterisierung der Zweiphasenströmung unter dem Einfluss von Ventilart, -anzahl und -anordnung sowie verschiedener Betriebsbedingungen und Stoffsysteme durchgeführt. Auf Basis der experimentellen Erkenntnisse werden anschließend Modelle entwickelt, mit denen eine Vorausberechnung für den Auslegungsprozess solcher Querstromböden mit Hochleistungsventilen in der Praxis ermöglicht werden soll.
Methodik und Projektstruktur
Das Forschungsvorhaben ist gemäß der nachfolgend dargestellten Projektstruktur in drei methodische Schritte gegliedert und bündelt durch die detaillert aufeinander abgestimmten Arbeitspakete die Kernkompetenzen der drei beteiligten Forschungsstellen.
Trotz der engen Zusammenarbeit lässt sich für jede der Forschungsstellen ein eigenes Teilprojekt formulieren. Details zu den Arbeiten in den jeweiligen Teilprojekten sind unter den zugehörigen Menüpunkten abrufbar.
Zusätzlich wird das Forschungsvorhaben durch namhafte Partner aus der Industrie unterstützt. In Form eines projektbegleitenden Ausschusses beraten sie auf Basis der erzielten Ergebnisse halbjährlich und gemeinsam mit den Forschungsstellen über die Umsetzung der weiteren Arbeiten im Projekt.