Rate-based modelling and simulation of distillation columns with sandwich packings

Rate‐based‐Modellierung von CO2‐Absorptionskolonnen mit Anstaupackungen

“…Für die Ermittlung der Phasengrenzfläche und der Stoffübergangskoeffizienten in den Bereichen, in denen eine Sprudelschicht auftritt, werden die in der Arbeit von Zuiderweg vorgeschlagenen Korrelationen für Siebböden zur Anwendung auf AP angepasst (vgl. ). Hierbei werden die Stoffübergangskoeffizienten folgendermaßen bestimmt: …”

“…Anstaupackungen (AP) zeichnen sich durch belastungsabhängige, in ihrer Trennwirkung unterschiedliche Regime aus, die entlang der Kolonne alternierend auftreten. Für die Modellierung der Trennleistung von AP wurde der in der Arbeit von Yildirim und Kenig vorgeschlagene Rate‐based‐Ansatz weiterentwickelt, um alle Betriebsbereiche mit den jeweilig vorherrschenden Strömungsregimen zu berücksichtigen. In diesem Zusammenhang wurden Erkenntnisse aus tomografischen Untersuchungen sowie Experimente zur CO 2 ‐Absorption mit wässrigen MEA‐Lösungen bei der Modellentwicklung einbezogen.…”

“…Bei der aktuellsten Modellierungsmethode für AP findet eine Unterteilung der Kolonne in zwei alternierende Segmente statt, die entsprechend der geometrischen Struktur von AP gewählt wurden . Die Stoffübergangskoeffizienten und die Phasengrenzfläche in der Rieselfilmströmung der AB wurden mit Korrelationen von Billet und Schultes abgeschätzt, die für konventionelle Füllkörperkolonnen geeignet sind.…”

“…Um die Auswirkungen der einzelnen Regime in einem Modell berücksichtigen zu können, sind einerseits experimentelle Daten zum Trennverhalten und detaillierte Einblicke in die regimeabhängige Phasenverteilung notwendig. Yildirim und Kenig entwickelten ein Berechnungsmodell zur Bestimmung der Trennleistung von AP. Allerdings lagen dafür keine detaillierten Kenntnisse hinsichtlich der Trennwirkung der einzelnen Strömungsregime vor.…”

“…Um die Auswirkungen der einzelnen Regime in einem Modell berücksichtigen zu können, sind einerseits experimentelle Daten zum Trennverhalten und detaillierte Einblicke in die regimeabhängige Phasenverteilung notwendig. Yildirim und Kenig [8] In den Abbildungen 2c und 2d werden der Hold-up und der spezifische Druckverlust von AP qualitativ als Funktionen des F-Faktors bei einer konstanten Flüssigkeitsbelastung dargestellt. Im Gegensatz zu herkömmlichen Strukturpackungen zeigen die Profile mehr als einen Strömungsumschlagspunkt.…”