vergleichende absorptions- und regenerationsuntersuchungen spezieller aminlösungen bei der...

2
P8.10 Methode zur effizienten Feed-Charakterisierung für die Ver- fahrensentwicklung von komplexen Gemischen am Beispiel von Pflanzenextrakten J. P. Josch 1) (E-Mail: [email protected]), W. Bäcker 2) , Prof. Dr.-Ing. J. Strube 1) 1) TU Clausthal, Institut für Thermische Verfahrens- und Prozesstechnik, Leibnizstraûe 15, D-38678 Clausthal-Zellerfeld, Germany 2) BTS GmbH, D-51368 Leverkusen, Germany DOI: 10.1002/cite.201050644 Die Verfahrensentwicklung vieler Pro- zesse der thermischen Trenntechnik kann mittlerweile durch Simulationen der einzelnen Trennoperationen sowie darauf aufbauend der Prozesssynthese unterstützt werden. So werden über die Berechnung der Investitions- und Be- triebskosten in einem frühen Planungs- stadium Aussagen möglich, ob der ge- plante Prozess zum Abtrennen einer Wertkomponente überhaupt thermody- namisch machbar ist und wirtschaftlich umgesetzt werden kann. Eingangsgrö- ûen für diese Simulationen sind Trenn- faktoren für Short-Cut-Modelle oder thermodynamische Stoffdaten der Kom- ponenten im zu trennenden Gemisch für physikochemische Modelle. Während diese Möglichkeiten bei Ge- mischen aus wenigen Komponenten noch gut anwendbar sind, versagen sie bei der Betrachtung von komplexen Ge- mischen wie z. B. Pflanzenextrakten und Fermentationsbrühen. Die Gründe liegen zum Einen darin, dass bislang kein effizienter Weg gefunden wurde, alle Inhaltstoffe von diesen Multikompo- nentensystemen zu identifizieren, und zum Anderen darin, dass beispielsweise für das System der Pflanzenextrakte nicht alle notwendigen Stoffdaten zur Verfügung stehen, um einen der beiden oben skizzierten Wege der Prozesssimu- lation beschreiten zu können. Es werden prinzipielle Herangehens- weisen präsentiert und deren Vorteile sowie Limits bei der Anwendung auf Pflanzenextrakte dargestellt. Anhand von Beispielen werden diese Thesen überprüft und Handlungsanweisungen für eine konzeptionelle Prozesssynthese für Pflanzenextrakte abgeleitet. [1] E. Bek-Pederson, Comp. Aid. Chem. Eng. 2000, 8, 955. [2] J. Rarey, Pure Appl. Chem. 2009, 81 (10), 1745. P8.11 Vergleichende Absorptions- und Regenerationsuntersuchun- gen spezieller Aminlösungen bei der effizienten Abscheidung von CO 2 Dipl.-Ing. J. Kemper 1) (E-Mail: [email protected]), PD Dr. sc. nat. G. Ewert 1) , Prof. Dr.-Ing. M. Grünewald 1) 1) Ruhr-Universität Bochum, Lehrstuhl für Fluidverfahrenstechnik, Universitätsstraûe 150, D-44801 Bochum, Germany DOI: 10.1002/cite.201050487 Für die Abtrennung von CO 2 aus Abga- sen im Post-combustion-Bereich stellt die Reaktivabsorption mit wässrigen Aminlösungen eine technologisch schnell realisierbare Methode dar. Hier- bei gilt die Abscheidung mit Monoetha- nolamin (MEA) als Referenzprozess, je- doch sind aus dieser Anwendung auch zahlreiche Probleme wie Korrosion, Energiebedarf der Regeneration und De- gradation der Waschlösung dokumen- tiert [1, 2]. Als Alternativen wurden das sterisch gehinderte primäre AMP und das Di- amin EDA ausgewählt und einzeln in wässriger Lösung sowie als Amin- Blends eingesetzt. Zunächst wurden technisch relevante Basisuntersuchun- gen zur Kinetik und zur Stoffübertra- gung in einem Batchreaktor durch- geführt. Zur Verifizierung und Abbildung. Effektive Absorptionsgeschwindigkeit in Abhängigkeit von der Beladung. 1582 8 Gemeinsame Fachthemen www.cit-journal.de 2010 Wiley-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, Weinheim Chemie Ingenieur Technik 2010, 82, No. 9

Upload: j-kemper

Post on 11-Jun-2016

212 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

�����

����� � � ����������� ������������������ �� ��� ��� ������������������ �� �� �� ��!�� "������� �� #��� ����� ���������!�������$� �� $���% &'�����( )��*����� ���� �������%+ ,� #-����.%+ ���� /���0��� $� 1�� 2��%

���� �������� ��� ��� ��������� ���������� ��� ������������ ����������� � � !�"#$%# ��������&���������� '�����()�*�+ '��,� !� �"$# ��-������� '�����(

!. / �01�00)2���1)0�0 0$33

��� ������������ ���� ������ ������� ��� ������ �� ����� ����� ������������ ��� � ������������� ������ ������������ ���������� �������� ��� ������������������� ������ �� ����� ���� ��� ��� ��� ��� !�������� �� ����������� � ���� ����� ������������ "���� �#��� �$ �� ��� �������� ����� ��� "����� ����%����������� ��������� ������������ � �� ���� �� �� ���� ������ ��������� ����� ��� &������#�'� ��� ���� ���������� �� ����������� ��� ������(���)������ ��������������� �� ��������� ��� *���

����� �� �� ������ +��� ���� ������ ���� �� )�������%,���� ���� )#��� ������ ��� +��

�� �� �� ����� *�������� � ��� ������� ��$ ������ ����� ��� ���� ���� �� ������-� +���� �� ��� �� � �������-�������� .��������������� ��� +��������� ��� &�� ����$ �� �������� ���������� %�� ������ �����$���� !��������� �� ���� )������������������ �� ������������$ ����� "���� ����$ �� �������������� �� ����� ��� �������-������� �� ���� �������� ��������� ����������� ����$ �� ��� ��� �����

��� ��������� %��� ��� �������������� �� ������ �� �#��& ����� ����������� /��������

���� ��,������ �� ���� ������������ 0���� ��� ��� "����� ����������-������ ����������� "����� ������� ����� ���� ������������� �� /��������������� ��� ������������ ������������� �������-������ �����������

123 &� ���������$ ����� ���� ��� �� �����$ �$ 455�

163 7� 8����$ ��� ����� ��� ����$ �� ����$29:5�

�����

������������ 32�� ����� �� 4����������� ����� � ����� � �������� 3����5� ���� 2�� ��� ����������� 32����� ���� �6./� ���0��� $� 7�� ���% &'�����( ��� ��*�� ������ 2���%+ �/ /�� ��� ���� "� '�����%+ ���� /���0��� �� "���������%

��4�������-���5 *������ ������� ��� 6����-��������������� ���-���5���� � 0� !�33#0� *������ '�����(

!. / �01�00)2���1)0�0 03#%

.�� ��� "������ �� (;6 �� "����� �� ���� �������� ���� � �������� 8�������������� ��� �,����"���#��� ��� �� ������ � ���� ������������ )������ ���� /������� ���� ��� "� ������ ��� )������������ <)&"= �� 8�����������$ >���� � �� �� ����� "����� �� �������� �� �������� ��� *������$&����������� ��� 8��������� �� ����������� ��� %� ��#�� ������������ 12$ 63�"� "��������� ����� �� ���� �

��������� ����,�� ")� �� �� ������ &�" �����,��� �� ����� ��,����� 0#�� ���� �� "��� ��� ��������� ?�, �� ������� �� � �������� ������� ����� ��� *����� �� ��� ���������������� � ���� �� �������� ��� ���������� ?�� ������������ �� 322��� ��� 7�����-� 8���9���:���;����:��� �� 8��5�:�:��� -�� ��� *������:1

25@6 � ���������� ��������

������������ ��� � ���� �� ������ �� �� ���� � ��� ���� ����!��� �!���� "������ #��!��$ ���� %� &�� '

��������� ��� &������ ��� ���,���� � ��� ���������� � ���������"�����������������)������ ������������+������ ")�� �� &�"�0#���

���� �������� ���� )&"�0#�������� ��� ��� "�������������$ ���(;6� ������ �� �� � ��� ��� 0#����������,� � � ��� 8���������� ��� �

A 22B C( ��������� ��� "������� ����������� ��� &������$ ����� �� �������� � �� )&" ��� ��������,� ��� ")��0#�� � � ��� 8���������� �,����� ����� ������ &�" ����� ���������� ��� ������� � ���� ������� ������ ��� "����� �� /���� �����$�� ��� ����,���� �� &��� ������������ "��� � ������� %���

��������� ����� �#�$ �� ��'��� �������� %� ��#��� ��� ���������� "��������� �� ����� ����

123 7� ����$ +� 8� �����$ ��� � �����������$ D69�

163 )� "���?���� �� ���$ ���� �� ��������� ������� ����$ D9 �� 2D5�

����.

1������ /������������ �� �� 4� ��!������������ ������� ����� �������� ,��2�������� ����/�� 7��8� 9�����% &'�����( �����* �������2 �����%+ /�� �� � ����%+ ���� 9� �5��.%+ /�� 1� � ���.%+ /� ���0��� 4� :����;%+ /�� 7� ,�����;%

����< ��������=��������:�� �1�1� *������� ������ $$� !�">��3 <�:�����:� '�����()�.��-���'�����������-���5 <�:�����:� ���-���59��� )� !�">�0$ <�:�����:� '�����("�!�1 ?��:�� 8���:����� '��,� +������;�: �0� !�">�)3 <�:�����:� '�����(

!. / �01�00)2���1)0�0 0�#)

��� )���� ��� ������� �� ������� ������� �� ��,������������� ���� ���� ������ �� +���� �� ���������� %� ����� 8���-�������� ���� <8&�= �,��� ��� ��� ����������8��#���������� �� E���������� ��� ���� �� .����������� ���������6BB@ ����� � � ���� ���� 9$@ )�� �8����� �� D$6 )�� � 8��#� ��:$5 )�� � 8&� ������������ 8&� ���,���� �� :B F ��,������������� ���������� ������� ���� ���� ��� ��

����������� ��������� ���������������� </��'����$ �������������� �� ������= ����������� ����������� �� �� ��� ��� � ��� ����������������� ����� �����������& ���� �� ���������� �� �����

����������������� �� 8&� ����� ���������� �� %����� �� ���������� ����������$ ��� � �� ��������� �������� ������ �� �������������� ��� ������������ �������������� �� ������ <22B G 22B C(= ���

����������������� �������� �������� ��� �������� �� �����������/�-������ �� .��������������� ����#��� �� ��� ���� %,���������� �� ����������� � ����� ��� � ���+������ ����� ���� ��� ��� "�� ����� �� "������ �� /�-�����������$ ����� � �� ������ ���8��"������� �� /�-� ���� "������� ��� ���������� �� 8�������� ��DBB ��� /�-� ���� ������ �����

����;

7�����32����������� �� ��� ����� 3���� ���� ������ ���� ������� 1<�����/� ���0��� =� 9� �% &'�����( <������ *���������������� %+ ���� /���0��� 3� ��������%

��4?�, 8������ ��������� ����������������� ?���������� � !� )0%3 8������ '�����(

!. / �01�00)2���1)0�0 0�$0

�� ?��� �� &-������ ����� H�������)��� .��� ���� ���� <�). =I ����� /�������� �� ��'�� ��������*��������� �� ������ "� ����������� ���� ��������$ �� ?������������� �� �). ������ ���� ������� � �������� �� ����� �� �� ��0������� ���� ����� "��������������� ��� ���������� "� ����������� ��� %� ���������� ��� �������� �� ������ � ���� �� �����$��� �� �������� ��������� �� ���������� �����$ ����� ���������� "�� ������ ������,�� ��� �� ���������� �� �������� ����� �#����� %� ����������$ �� � ��� ��

������� �������%���� �� ����'��

�� ����������� �� *�,���$ ��� ������ ������ ����� �� .����� ����"���� ����� � 0��� �� �� � ����� ������ )����� ��� ����"���� .�� � )� �� ��� <".)= ������� ��� �0�;�������� ����� � ��� &������� ������� J� ��� ���������� ��� ����� ������ �,���� ��",����������� �� ����� ���$����� ��� )� ������������� ��� ������ �� ���� ���� ��� ��������� &��������� ����� ����� ����� � ����������� )�� ��� ����� �� �� ���������� �� ����� ��� ���� *���� ������� ���$ ��� � � ��� "����������������� ���

322��� ��� 4���� ��� -������� *��� �������9��� ����� ��� ) ��������1

� ���������� �������� 25@D�����0������ �>�����

�!���� "������ #��!��$ ���� %� &�� ' � ���� �� ������ �� �� ���� � ��� ���� ����!��� ������������ ���