2016-11-01  –  2020-07-31

481.962,00 EUR

Helmholtz-Zentrum Dresden - Rossendorf e. V. - Institut für Fluiddynamik, Dresden, Sachsen

03ET1395D

Energiesparende Industrieverfahren - mechanische und thermische Trennverfahren [EA3208]

01169191/1  –  TERESA: Tropfenentstehung und Reduzierung in Stoffaustauschapparaten

Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK.IIB5)

Forschungszentrum Jülich GmbH (PT-J.ESN4)

Energie

Das Verbundprojekt zielt auf die Erhöhung der Energie- und Ressourceneffizienz fluider Trennprozesse durch Vermeidung des Tropfenmitrisses in Gas/Dampf-flüssig-Gegenstromprozessen. Die betrachteten Trennprozesse, wie Rektifikation, Ab-/Desorption oder Verdampfung, sind zentrale Grundoperationen in allen Sparten der Prozessindustrie. Dabei ist es aus trenntechnischen, energetischen und prozesslichen Gründen essentiell, dass die beteiligten Dampf- und Flüssigphasen nach erfolgtem Stoff- und Wärmeübergang wieder vollständig separiert werden. Das Mitreißen insbesondere von Tropfen in der Dampfphase macht zuvor investierte Trennleistung zunichte und beeinträchtigt damit die Effizienz einer Trennung. Zusätzlich können unerwünschte Komponenten in Prozessbereiche verschleppt werden, aus denen sie aus Funktionalitäts- oder Korrosionsgründen fernzuhalten sind. Die Arbeiten fokussieren auf die kritischen Prozessstellen eines flashenden Feeds, den Brüdenaustritt am Kopf sowie den Verdampfereintritt am Sumpf einer Kolonne. Ausgehend von einem vertieften Verständnis für die eine Tropfenentstehung begünstigenden stofflichen, apparativen und betrieblichen Bedingungen werden tropfenmindernde Designs und Betriebsweisen identifiziert sowie neue Abscheideeinrichtungen entwickelt und experimentell charakterisiert. Die erforderliche Messtechnik soll evaluiert und standardisiert werden. Für die neu entwickelten Einrichtungen zur Phasentrennung und Tropfenabscheidung werden ingenieurgemäße Designmethoden bereitgestellt. Das Projekt ist in die Teilprojekte 'Versuchsanlagen Labormaßstab', 'Versuchsanlagen industrieller Maßstab', 'Messtechnik' sowie 'Ingenieurtechnische Methoden' unterteilt, die Ergebnisse werden im TP 'Kommunikation, Dissemination und Berichterstattung' im Verbundes sowie in der Fachöffentlichkeit kommuniziert. Am HZDR werden Laborexperimente zur flashenden Feedverdampfung sowie Studien zur Tropfenabscheidung bei kritischen Stoffwerten im Industriemaßstab durchgeführt.