Wenn bei der Auslegung von Destillationskolonnen die thermodynamische Beschreibung des zu trennenden Gemisches nicht befriedigend moglich ist, erfordert eine sichere Verfahrensauslegung eine experimentelle Absicherung. Wer bei der Realisierung groBtechnischer Verfahren in der heutigen Zeit wettbewerbsfahig sein will, mull auf Pilot-Anlagen im TechnikumsmaBstab verzichten und stattdessen Versuche in moglichst kleinem MaBstab durchfuhren. Fur die Ubertragung der Ergebnisse auf die GroBkolonne wird dann eine leistungsfahige Scale-up-Strategie und -Methodik benotigt.
Beeinflussen im Laborbereich Kriterien wie optische Begutachtungsmoglichkeit, erforderliche Produktmenge, Sicherheitsfragen oder vorhandene Laborhohe die Wahl der Einbauten, bestimmen bei der GroBanlage wirtschaftliche Gesichtspunkte den Einbautentyp, so daB gleiche Einbautentypen in Labor und Betrieb eher die Ausnahme sind. Beim Scale-up von Destillationskolonnen handelt es sich daher nicht nur um eine rein geometrische MaBstabsvergroBerung. Die Wirkungsweisen der Einbauten in Labor und Betrieb sind meist so verschieden, daB nur unter Berucksichtigung geeigneter Stoffubergangs-und Stromungsmodelle Scale-up-Regeln formuliert werden konnen.
Unter Berucksichtigung der Vielfalt moglicher Kombinationen zwischen Labor-und groBtechnischen Einbauten wird eine Systematik vorgestellt, die den Weg von den internen Belastungsdaten hin zu den AuslegungsgroBen der GroBkolonne verdeutlicht. Fur die Ermittlung des Kolonnendurchmessers stehen inzwischen fur alle Einbautentypen leistungsfahige Berechnungsverfahren zur Verfugung, ein Scale-up ist hier nur bei besonderen Randbedingungen wie zum Beispiel Schaumen oder Verschmutzen erforderlich. Da sowohl in Laborkolonnen als auch in groBtechnischen Anlagen die Berechnung der Trennleistung bislang nur ansatzweise moglich ist, besteht vorwiegend bei der Bestimmung der Kolonnenhohe die Notwendigkeit fur ein Scale-up.
Aus einem Laborversuch rnit Betriebsgemisch ist zunachst nur der erforderlicheTrennaufwand ableitbar. Daruber hinaus ist die Kenntnis der Trennleistung des ausgewahlten Einbautentyps der GroBkolonne erforderlich. Diese Informationen basieren auf Messungen in Referenzkolonnen rnit groBtechnischen Abmessungen. Solche Messungen sind jedoch meist nur fur Testgemische vorhanden.
Unter Zuhilfenahme physikalischer Modelle und der aus denversuchen ableitbaren Informationen werden Regeln fur die Verknupfung der einzelnen Teilschritte formuliert. Je nach Anwendungsfall sind diese Regeln mehr oder weniger brauchbar, so daB sich anhand dieses Kriteriums Scale-up-Strategien ableiten lassen.