Auslegung von Extraktionskolonnen mit geordneten Packungen

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Ziel der vorliegenden Arbeit war die Entwicklung einer sicheren Auslegung von Flüssig-Flüssig-Extraktionskolonnen mit geordneten Packungen, basierend auf Einzeltropfenuntersuchungen und Simulationen. Die spezifischen Parameter wurden aus den Einzeltropfenversuchen abgeleitet. Es wurden die Sedimentation von Tropfen, der Stoffaustausch, das Tropfenpopulationsverhalten sowie die axiale Vermischung beschrieben. Verifizierte Modelle zu Einzelphänomenen in Kolonnen mit geordneten Packungen wurden in die ReDrop2005-Extraktionskolonnensimulation integriert. Die Simulation zeigte eine gute Übereinstimmung mit experimentellen Daten zur Fluiddynamik und zum Stoffaustausch für ein Standardtestsystem. Die Auslegungsmethode wurde erstmals an einem industriell eingesetzten Stoffsystem getestet. Die Simulation lieferte präzise Vorhersagen zur Flutbelastung sowie zur Fluiddynamik und zum Stoffaustausch für beide untersuchten Belastungen. Damit wurde die Methode bereits in der ersten Anwendung verifiziert. Mit einem zweiten technischen Stoffsystem wurden gezielt die Grenzen der Modellierung getestet. Innerhalb der angegebenen Grenzen erweist sich die neue Methode als geeignetes Werkzeug zur Vorhersage der Fluiddynamik und Trennleistung von Extraktionskolonnen mit geordneten Packungen. Die Simulation ermöglicht die Vorberechnung aller Größen, die bisher im Technikumsversuch ermittelt werden mussten.