Auslegung von pulsierten Siebboden- und Sprühkolonnen für die Extraktion auf der Basis von Einzeltropfenuntersuchungen

Abstract

Die Auslegung von pulsierten Siebboden‐Extraktionskolonnen allein aufgrund von Literaturdaten ist bis heute nicht möglich. Es sind zusätzliche kostenintensive Pilotversuche mit dem Originalgemisch erforderlich. Ursache hierfür ist u.a. der noch weitgehend ungeklärte komplexe Stoffaustauschmechanismus zwischen zwei flüssigen Phasen, der z.B. von oberflächenaktiven Substanzen und dem Marangoni‐Effekt beeinflusst wird. Um den experimentellen Aufwand bei der Ermittlung der für die Auslegung einer technischen Kolonne benötigten Ausgangsdaten zu minimieren, wurden am Institut für Thermische Verfahrenstechnik Standardapparaturen entwickelt, an denen die erforderlichen fluiddynamischen Daten und Stoffübergangsparameter durch Messungen an Einzeltropfen unter Einsatz des jeweiligen technischen Gemisches ermittelt werden können. Aufbauend auf diesen Stoffaus tauschdaten und bereits früher bestimmten fluiddynamischen Parametern werden die Tropfengrößen‐, Holdup‐ und Konzentrationsprofile für die Systeme Toluol‐Aceton‐Wasser und n‐Butylacetat‐Aceton‐Wasser entlang einer PSE‐Kolonne berechnet und mit Literaturdaten sowie eigenen, in einer halbindustriellen PSE‐Kolonne gemessenen Werten verglichen.