Neue Auswertungsalgorithmen und optimierte Anregung für die Temperaturoszillationskalorimetrie

Authors

  • W. Mauntz Dipl.-Ing.,

    1. Fakultät Bio- und Chemieingenieurwesen, Lehrstuhl für Anlagensteuertechnik, Technische Universität Dortmund, D-44221 Dortmund, Germany
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  • S. Engell Prof. Dr.-Ing.,

    1. Fakultät Bio- und Chemieingenieurwesen, Lehrstuhl für Anlagensteuertechnik, Technische Universität Dortmund, D-44221 Dortmund, Germany
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  • S. Krämer Dr.-Ing.,

    1. INEOS Köln GmbH, Prozessleitsysteme DCS – Advanced Process Control, Alte Straße 201, D-50769 Köln, Germany
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  • M. Diehl Prof. Dr.

    1. Electrical Engineering Department ESAT), K. U. Leuven, Kasteelpark Arenberg 10, BE-3001 Leuven-Heverlee, Belgium und Interdisciplinary Center for Scientific Computing (IWR, Universität Heidelberg, Im Neuenheimer Feld 368, D-69120 Heidelberg, Germany
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Abstract

Exotherme Reaktionen, wie z. B. Polymerisationsreaktionen in Rührkesselreaktoren, werden vielfach mit Hilfe der Kalorimetrie untersucht und überwacht. Dazu wird üblicherweise die Reaktorwärmebilanz ausgewertet. Für den Fall eines unbekannten oder z. B. auf Grund von Viskositätsänderungen veränderlichen Wärmedurchgangskoeffizienten k kann zusätzlich zu dessen Schätzung die Reaktormantelwärmebilanz herangezogen werden. Bei großen Kühlmitteldurchflüssen durch den Mantel versagt diese Methode allerdings wegen ihrer Rauschempfindlichkeit. Als Alternative wurde in der Literatur die Oszillationskalorimetrie vorgeschlagen, bei der leichte Schwingungen der Reaktortemperatur erzeugt werden. Die in der Literatur vorgestellten Methoden sind allerdings mit dem Nachteil behaftet, dass sie nur im eingeschwungenen Zustand des Systems angewandt werden können. In dieser Arbeit werden vier alternative Auswertungsalgorithmen präsentiert sowie die Frage, welches Anregungssignal eine optimale Schätzung von k ermöglicht.

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