Rektifikationskolonnen


Prozesstechnische Dimensionierung und Maßstabsvergrößerung

Rektifikation ist die dominierende Trenntechnik der Prozesstechnik. Sie wird in Raffinerien, in der Petrochemie und in der chemischen Industrie zur Stofftrennung von leicht- bis schwersiedenden Gemischen genutzt. Dabei können sehr unterschiedliche Reinheitsanforderungen vom einfachen Lösungsmittel bis zum hochreinen Monomer erfüllt werden.
Der spezifische Energiebedarf der Produktaufbereitung durch Rektifikation dominiert häufig die Produktionskosten chemiebasierter Produkte. Im Zentrum der prozesstechnischen Auslegung und des Betriebs von Rektifikationskolonnen steht daher, dass der Apparat bei minimalen Produktionskosten betrieben werden muss. Damit ist es essentiell, dass im Zuge von Machbarkeitsstudien und bei der Basisplanung sichergestellt wird, dass die prozesstechnische Auslegung im Spannungsfeld variable Kosten vs. fixe Kosten optimal positioniert wird.
Das Seminar beginnt bei der Berechnung der notwendigen Mischungsstoffwerte und Phasengleichgewichte und den empfohlenen Methoden zur Maßstabsvergrößerung. Sowohl das einschlägige Gleichgewichtsmodell zur Ermittlung der notwendigen Anzahl theoretischer Böden, als auch ein etabliertes Stofftransportmodell zur Bestimmung der notwendigen Stoffaustauschfläche werden vorgestellt und vertieft.
Die einschlägigen Modelle zur prozesstechnischen Auslegung werden anhand verschiedener industriell relevanter Trennaufgaben demonstriert:

Im Rahmen der hydraulischen Dimensionierung führen Betrachtungen zum Fluten der Kolonne zur Berechnung des Kolonnendurchmessers und des Druckverlustes.
Die vermittelten heuristische Regeln und Short-Cut-Methoden erlauben sowohl die Auslegung im Rahmen von Machbarkeitsstudien als auch die Bewertung von Angeboten von Apparatebauunternehmen.
Das Seminar wird abgerundet durch Vorschläge zur Prozessintensivierung, wie die Nutzung von Trennwandkolonnen, von Stoffaustauschmaschinen (high g) und von Reaktionskolonnen.
Methoden zur Schätzung der Investitionsausgaben und der Produktionskosten sowie Sensitivitätsstudien erlauben es, die prozesstechnische Auslegung anhand wirtschaftlicher Kriterien zu optimieren.
Die einzelnen Berechnungen werden entweder mit einem Tabellenkalkulationsprogramm (Excel) oder mit einer Software zur Prozessimulation (CHEMCAD) demonstriert.

Inhalt

Zielsetzung

Ziel des Seminars ist, Wissen und Können zur prozesstechnischen Dimensionierung von Rektifikationskolonnen zu vermitteln. Im Fokus steht dabei sowohl die Fähigkeit, eine solche Auslegung unter Nutzung aktueller Software selbst durchzuführen, als auch ein Angebot eines Lieferanten auf Basis von Erfahrungsregeln und Short-Cut-Methoden zu überprüfen.

Teilnehmerkreis (m/w)
Verfahrenstechniker, Prozesstechnischer, Chemieingenieure und Technische Chemiker aus allen Bereichen der Prozessindustrie, die sich mit der Auslegung und Maßstabsvergrößerung von Rektifikationskolonnen beschäftigen.

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