Kombinierte mechanisch-thermische Prozesse: Von der Suspension zum reinen, trockenen Wertprodukt am Beispiel der Dampf-Druckfiltration
✍ Scribed by U. A. Peuker; R. Bott; T. Langeloh
- Publisher
- John Wiley and Sons
- Year
- 2003
- Tongue
- German
- Weight
- 116 KB
- Volume
- 75
- Category
- Article
- ISSN
- 0009-286X
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✦ Synopsis
Aufgrund der vielen Kombinationsmöglichkeiten hybrider Verschaltungen ist eine groûe Anzahl strukturell unterschiedlicher Prozessalternativen denkbar. Zur Erstellung dieser Prozessalternativen stehen z. B. Heuristiken bzw. Expertensysteme zur Verfügung. Alle entwickelten Entwurfsalternativen sollten möglichst frühzeitig auf ihr wirtschaftliches Potenzial hin untersucht werden. Eine detaillierte Prozessanalyse kann dann ausschlieûlich auf die vielversprechenden Prozessvarianten beschränkt werden. In diesem Zusammenhang bietet sich der Einsatz von Shortcut-Verfahren als Hilfsmittel bei der Schaltungssynthese in der Entwurfsphase eines Projektes an. Sie erlauben eine schnelle Analyse der Machbarkeit einer Trennung auf der Basis einfacher Massen-und Energiebilanzen. Durch eine anschlieûende erste Abschätzung der Wirtschaftlichkeit können ungünstige Prozessvorschläge eliminiert werden. Der Einsatz von Näherungsverfahren für den Entwurf von hybriden Trennprozessen wird am Beispiel hybrider Verschaltungen von Destillation und Pervaporation sowie Destillation und Extraktion vorgestellt. Das hybride Entwurfsproblem wird durch geeignete Zerlegung in je einen unabhängigen Entwurfsschritt für die einzelnen Grundoperationen überführt. Durch den Einsatz der Shortcut-Verfahren können dann für jede Grundoperation wirtschaftliche Schlüsselparameter, z. B. minimaler Energiebedarf, minimale Lösungsmittelmenge oder minimale Membranfläche, bestimmt werden. Die Abbildung illustriert dieses Vorgehen bei einer Extraktivdestillationskolonne. Mit Hilfe geeigneter Kostendaten werden anschlieûend die Gesamtkosten für alle Prozessalternativen abgeschätzt und verglichen. Diese Vorgehensweise wird anhand geeigneter Beispielprozesse wie der Aufkonzentration einer wässrigen Ethanollösung erläutert. Abbildung. Zulässiger Betriebsbereich und Konzentrationsprofil einer Extraktivrektifikation.