Berechnungsmodell für die Elektrodialyse von Salzlösungen

Elektromembranverfahren spielen eine wichtige Rolle in natürlichen Vorgängen, wie z. B. bei der Ernährung von Gehirnzellen, und sind von der Solarenergienutzung (elektrolytische Wasserstofferzeugung) und der elektrischen Energieerzeugung (PEM-Brennstoffzelle) über Abwasserreinigung, Wasserentsalzung und Wertstoffrückgewinnung (Elektrodialyse mit bipolaren Membranen oder mit Ionenaustausch) bis hin zum Einsatz in chemischen Syntheseverfahren auch technisch vielseitig einsetzbar. Sie sind aber noch wenig bekannt und längst nicht ausreichend erforscht. Mit dieser Arbeit soll ein Beitrag geleistet werden zur mathematischen Modellierung der Elektrodialyse mit Ionenaustauschermembranen

Neuartige Plattenwärmeübertrager - Teil B: Zum Einfluss von Bypass-Strömung auf Druckverlust und Wärmeübergang in Plattenwärmeübertragern

Im Rahmen von experimentellen Leistungstests an Plattenwärmeübertragern tritt u.a. die Frage nach dem Einfluss von Bypassströmungen im Mantelraum auf. Zweifellos werden sowohl Druckverlust als auch Wärmeübergang davon beeinflusst. In der vorliegenden Arbeit soll dieser Frage nachgegangen werden

Forschungsprojekt „Neuartige Plattenwärmeübertrager“ FKZ 1711203/BMBF-AiF

Plattenwärmeübertrager bieten gegenüber Rohrbündelapparaten technische Vorteile durch effektivere Wärmeübertragung und damit verbunden Kostenvorteile. In den letzten Jahrzehnten haben gedichtete Plattenwärmeübertrager erhebliche Marktanteile gewonnen. Bedingt durch ihre Bauart aus geprägten Wärmetauscherplatten und Abdichtungen mittels Elastomerdichtungen sind sie in ihren Anwendungsmöglichkeiten jedoch auf einen Temperaturbereich zwischen –10 °C bis 160 °C begrenzt. Durch die Entwicklung eines neuartigen Fertigungsverfahrens zum automatischen Verschweißen von Einzelplatten zu Plattenpaketen werden die Produkträume statt mit Dichtungen durch das Verschweißen der Platten gegeneinander abgedichtet. Dieser kompakte Apparat ohne jegliche Dichtungen kann bei niedrigeren und höheren Temperaturen und hohen Drücken eingesetzt werden. Damit eröffnen sich neue Einsatzmöglichkeiten in der Kälteindustrie, der chemischen Industrie, in der Prozesstechnologie – hierbei insbesondere im zweiphasigen Nassdampfbereich – und im Bereich der Nahrungsmittelproduktion

Neuartige Plattenwärmeübertrager - Teil D: Wirtschaftlichkeitsbewertung von Plattenapparaten anhand von Druckverlust und Wärmeübergang

Ausgehend von Druckverlust und Wärmeübergang im einphasig turbulent durchströmten, glatten Rohr wurde eine dimensionslose Gütezahl G als Verhältnis von Nusseltzahl und Widerstandsbeiwert eingeführt, die es ermöglicht die Wirtschaftlichkeit unterschiedlicher Plattenapparate vergleichsweise abzuschätzen. Die beispielhafte Anwendung auf zwei Testapparaten mit unterschiedlicher Plattenprägung ergab eine besserer relative Wirtschaftlichkeit der weichen Platte vergleichsweise zur harten Platte im Bereich kleiner und mittlerer Re-Zahlen für einen weiten Bereich der Pr-Zahl, die aber mit zunehmender Re-Zahl abnimmt. Der Druckverlustunterschied zwischen Testapparaten und Referenzapparat sollte in weiterführenden Untersuchungen behandelt werden

Stufenwirkungsgrad und Extraktionsmittelverbrauch in der Flüssig/flüssig-Extraktion: Vergleich Mixer-Settler und pulsierter Siebboden in Miniplanttechnik

Die Maßstabsübertragung vom Labormaßstab hin zur Großanlage ist eines der zentralen Anliegen der Verfahrenstechnik. Die dabei auftretende Frage nach dem optimalen Pilotierungsmaßstab wird infolge der explosionsartigen Entwicklung der Rechentechnik und unter dem Druck der Kosten verstärkt aufgeworfen. Die Aktualität dieser Frage widerspiegelt sich auch in der Extraktionstechnik, die dem allgemeinen verfahrenstechnischen Trend hin zum Experimentieren in verkleinertem Maßstab verbunden mit rechnerischer Prozeßmodellierung in zunehmendem Umfang folgt. Eine zweite Frage, die sich ebenfalls in Verbindung mit den Kosten sowohl im Technikum- wie auch im Produktionsmaßstab immer wieder stellt, ist die Entscheidung zwischen maßgeschneiderten Einzweckanlagen einerseits und andererseits Mehrzweck- oder Mehrproduktanlagen. Beide Fragen waren wesentlich zu berücksichtigen, als es darum ging, einen Extraktionsversuchsstand im Technikum für Thermische Verfahrenstechnik der TFH Wildau einzurichten. Ziel war dabei eine kleinstmögliche Apparatur unter Wahrung des Bezuges zur technischen Apparategröße zu konzipieren, zu beschaffen und in Betrieb zu nehmen, so, daß einerseits der vorlesungsbegleitende Laborbetrieb des Lehrfaches Thermische Verfahrenstechnik so breit wie möglich abgedeckt wird und andererseits die F&E-Tauglichkeit sowohl hinsichtlich Apparategröße wie auch hinsichtlich der meßtechnischen Ausstattung erreicht wird. Das Ergebnis war eine Mehrzweck-Miniplantanlage, mit der sowohl die extraktive wie auch - simultan oder getrennt - die destillative Abtrennung von Wertstoffen oder Schadstoffen aus flüssigen Stoffgemischen möglich ist

Neuartige Plattenwärmeübertrager - Teil C: Literaturanalyse zur Verdampfung und Kondensation in Plattenapparaten

Ändert sich in einem Plattenwärmeübertrager der Aggregatzustand, sind die ablaufenden Prozesse des Wärmeüberganges komplexer als beim einphasigen Wärmeübergang. Im VDI-Wärmeatlas sind deshalb noch keine Berechnungsgleichungen für diese Arten der Wärmeübertragung in Plattenwärmeübertragern enthalten [1]. Es wird lediglich festgestellt, dass Hersteller von Plattenapparaten ihre diesbezüglichen Kenntnisse unpubliziert zurückhalten. Um die Tauglichkeit der in diesem Forschungsvorhaben zu untersuchenden Plattenapparate als Verdampfer und Kondensatoren festzustellen, sind deshalb experimentelle Untersuchungen notwendig. Das vorliegende Ergebnis einer Literaturrecherche soll dazu dienen, Erkenntnisse im Hinblick auf Gestaltung einer Versuchsanlage und Auswertung damit zu ermittelnder Messdaten zu gewinnen