Forschung

Gegenstand der Forschungsarbeiten sind neben den bisherigen Untersuchungen auf dem Gebiet der konventionellen Trennapparate zur Absorption und Destillation die Entwicklung neuer methodischer Lösungsansätze in der Trenntechnik sowie die Aufklärung entsprechender Apparate hinsichtlich Hydrodynamik, Stofftransport und resultierendem Betriebsverhalten. Die Forschungsaktivitäten des Lehrstuhls werden sich auf folgende Themenfelder fokussieren:

 

Aufklärung mehrphasiger Reaktions- und Trennapparate

Mehrphasige Apparate werden in der Verfahrenstechnik in vielen Grundoperationen eingesetzt. Die Kenntnis des Strömungsverhaltens zueinander bzw. die Kontaktierung der (beiden) Phasen stellt dabei die Grundlage für die Entwicklung und Auslegung einer effizienter Stoffaustauschapparate dar. Der Gegenstand eigener Forschungsprojekte ist die Aufklärung solcher Apparate mithilfe nicht-invasiver Messverfahren.

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Anlagen- und Logistikkonzepte für die Zukunft der Prozessindustrie: Wandlungsfähig, Flexibel, Effizient

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- Flexibilität und Dynamik der Verfahrenstechnik

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- Wandlungsfähige Produktionskonzepte

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Mehrskalige Modellierung komplexer Apparatekonzepte

Bei den oben beschriebenen Forschungsthemen handelt es sich um verfahrenstechnische Problemstellungen, die mathematisch in der Regel nur mit Hilfe numerischer Algorithmen gelöst werden können. Charakteristisch ist dabei, dass durch die gegenseitige Beeinflussung mehrerer Reaktionen und Stofftransport- bzw. Wärmetransportmechanismen untereinander rein experimentelle Betrachtungsmethoden nicht ausreichen, um die beschreibenden Modellparameter getrennt voneinander bestimmen zu können. Stattdessen ist eine Kombination von Experiment und Simulationsstudie notwendig. Im Rahmen der bisher bearbeiteten Forschungsvorhaben konnte eine breite Wissensbasis in Bezug auf die Modellierung komplexer Reaktor- und Apparatekonzepte erarbeitet werden.

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Mikroverfahrenstechnik & Modulare Apparate

Mikrostrukturen bieten aufgrund des stark vergrößerten Oberfläche-zu-Volumen-Verhältnisses neue Freiheitsgrade für die Betriebsführung chemischer Reaktions- und Trennprozesse sowie die Möglichkeit eines modularen Aufbaus des Apparates. Neben nahezu ideal durchführbarer, gradientenfreier Mischprozesse lassen sich insbesondere Stoff- und Wärmetransport¬vorgänge deutlich intensivieren. Die konsequente Anwendung des Prinzip der Vervielfältigung interner paralleler Strukturen führt letztlich zum Konzept des modularen Anlagenbaus mit vollkommen neuen Möglichkeiten zur Gestaltung der gesamten Wertschöpfungskette.

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