Experimentelle Untersuchung, Modellierung und Simulation der Dreiphasendestillation zur Trennung thermisch empfindlicher Stoffe
Final Report Abstract
2.1 Ergebnisse und Fortschritte Die Dreiphasendestillation ist ein neues Verfahren zur thermisch schonenden Trennung temperaturempfindlicher Stoffe, z.B. in der biotechnologischen oder pharmazeutischen Produktion. Das Verfahren nutzt, ähnlich wie die Trägerdampfdestillation, das Auftreten von Heteroazeotropen und die damit verbundene Siedetemperaturabsenkung. Kennzeichnend für die Dreiphasendestillation ist, dass in der Kolonne über ihre gesamte Höhe zwei flüssige Phasen und eine gasförmige Phase auftreten. Die interessierenden Substanzen können als Kopfbzw. Sumpfprodukt gewonnen werden, wobei sowohl am Sumpf als auch am Kopf Dekanter eingesetzt werden. Sowohl die experimentelle Untersuchung des Verfahrens als auch dessen Modellierung und Simulation sind aufgrund des Dreiphasenzerfalls anspruchsvoll. Ziel des hier beantragten Vorhabens war es, durch eine Kombination experimenteller Arbeiten mit Arbeiten zur Modellierung und Simulation die Grundlagen für die Auslegung der Dreiphasendestillation zu erarbeiten. Hierzu wurden im Vorhaben bereitgestellt: Experimentelle Daten für zwei Testsysteme, Betriebserfahrungen, Regelungskonzept, Modellierung sowie die für die Auslegung benötigten Simulationswerkzeuge. Es ist gelungen, die Ziele des Vorhabens bereits nach zwei Jahren zu erreichen, so dass auf die Beantragung der zweiten Förderphase verzichtet wird. 2.2 Ausblick Das Vorhaben hat wesentlich dazu beigetragen, die Idee des Verfahrens weiter zu verbreiten. Die Ergebnisse des Vorhabens sind eine solide Basis, die es erlaubt, die Ersetzbarkeit und Wirtschaftlichkeit des neuen Verfahrens in industriellen Anwendungen schnell zu beurteilen. Diese dürften vor allem aus den Bereichen Chemie, insbesondere Feinchemie, sowie Pharmazie und Biotechnolgie kommen. Anwender werden wir bei Bedarf aktiv unterstützen.
Publications
- l. Markus Ottenbacher: Heteroazeotropdestillation als Verfahren zur Trennung thermisch empfindlicher Substanzen, ISBN 978-3-8325-1571-3, 2007.
- M. Ottenbacher, H. Hasse: Continuous Three Phase Distillation: A Process for Separating Thermally Instable Substances, AIChE Annual Meeting 2006, San Francisco, CA, USA, ISBN 0-8169-1012-X (2006).
- M. Ottenbacher, H. Hasse: Continuous Three Phase Distillation: A Process for Separating Thermally Instable Substances, Poster, Distillation & Absorption 2006 Conference, 04.-06.09.2006, London, UK.
- M. Ottenbacher, H. Hasse: Continuous Three Phase Distillation: A Process for Separating Thermally Instable Substances, Vortrag, AIChE Annual Meeting 2006, 12.-17. November 2006, San Francisco, CA, USA.
- M. Ottenbacher, H. Hasse: Continuous Three-Phase Distillation: A Process for Separating Thermally Unstable Substances, Chemical Engineering Research and Design 85(2007)144-148.
- M. Ottenbacher, H. Hasse: Heteroazeotrope Dreiphasendestillation: ein Prozess zur Trennung thermisch empfindlicher Substanzen, Poster, GVC/Dechema Kongress "Industrielle Biotechnologie und Gewinnung von Produkten", 22.-24.05.2006, Würzburg.
