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Theory and application of nonlinear wave propagation phenomena in combined reaction/separation processes

Autor :Stefan Grüner
Herkunft :OvGU Magdeburg, Fakultät für Elektrotechnik und Informationstechnik
Datum :10.05.2007
 
Dokumente :
Dataobject from HALCoRe_document_00006422
 
Typ :Dissertation
Format :Text
Kurzfassung :Die Anforderungen an die Effizienz der in der Chemischen Industrie verwendeten Prozesse steigt ständig. Gleichzeitig haben die Methoden zur Auslegung der einzelnen Prozessstufen und deren Verbindung zu hochintegrierten Prozessen ihre Grenzen erreicht. Um diese Begrenzungen zu überwinden konzentriert sich die aktuelle Forschung auf kombinierte Prozesse, d.h. Prozesse bei denen in einer einzelnen Prozessstufe mehrere Prozesse kombiniert werden. Die vorliegende Arbeit befasst sich mit kombinierten Reaktions-/Stofftrennprozessen am Beispiel der Reaktivdestillation und der reaktiven Chromatographie. Zur Gewinnung und Ausnutzung eines umfassenden Prozessverständnisses wird eine Theorie zur Beschreibung des statischen und dynamischen Verhaltens dieser Prozesse entwickelt. Diese Theorie basiert auf einer Transformation in einen äquivalenten Stofftrennprozess unter der Annahme von simultanem Phasen- und Reaktionsgleichgewicht und ermöglicht so einen Analyse im Rahmen der Theorie der nichtlinearen Wellenausbreitung. In einer anschließenden Diskussion sekundärer Effekte wie z.B. endlicher Reaktions- und Stoffaustauschraten zeigt sich dann, dass die theoretischen Ergebnisse auch auf Prozesse die hinreichend nahe dem simultanen Phasen- und Reaktionsgeichgewicht betrieben werden angewendet werden können. Die Analyse einfacher Beispielprozesse mit der entwickelten Theorie deckt Analogien zwischen Stofftrenn- und entsprechenden kombinierten Reaktions-/Stofftrennprozessen sowie Destillation und Chromatographie auf. Die entwickelte Theorie ist bei der anschließenden Analyse komplexer Multireaktionsprozesse ein wertvolles Hilfsmittel da sie ein globales Abbild der Systemdynamik liefert. Das so gewonnene umfassende Prozessverständnis wird schließlich bei der Entwicklung neuer Konzepte zur Prozessführung genutzt. Diese Konzepte umfassen z.B. eine konstruktive Methode zum Beobachterentwurf, ein modellbasiertes Regelungskonzepte für chromatographische Prozesse bis hin zur nichtlinearen und modelprädiktiven Regelung von Destillationskolonnen.
Schlagwörter :Reaktions-/Stofftrennprozesse, Reaktivdestillation, Chromatographische Reaktoren, Gleichgewichtstheorie, nichtlineare Wellen
Prozessführung, Beboachterentwurf, Asymptotisch exakte Ein-/Ausgangslinearisierung
Rechte :Dieses Dokument ist urheberrechtlich geschützt.
Größe :VIII, 105 S.
 
Erstellt am :27.03.2009 - 08:26:41
Letzte Änderung :22.04.2010 - 09:01:56
MyCoRe ID :HALCoRe_document_00006422
Statische URL :http://edoc.bibliothek.uni-halle.de/servlets/DocumentServlet?id=6422