Prozessintensivierung in der Fluidverfahrenstechnik

Process Intensification in Fluid Separation Processes

Authors

  • Tobias Keller,

    Corresponding author
    1. Technische Universität Dortmund, Lehrstuhl für Fluidverfahrenstechnik, Emil-Figge-Straße 70, 44227 Dortmund, Germany
    • Technische Universität Dortmund, Lehrstuhl für Fluidverfahrenstechnik, Emil-Figge-Straße 70, 44227 Dortmund, Germany
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  • Tim Roth,

    1. Technische Universität Dortmund, Lehrstuhl für Fluidverfahrenstechnik, Emil-Figge-Straße 70, 44227 Dortmund, Germany
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  • Dr.-Ing. Jan F. Mackowiak,

    1. Envimac Engineering GmbH, Im Erlengrund 27, 46149 Oberhausen, Germany
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  • Dr.-Ing. Peter Kreis,

    1. Technische Universität Dortmund, Lehrstuhl für Fluidverfahrenstechnik, Emil-Figge-Straße 70, 44227 Dortmund, Germany
    2. Evonik Degussa GmbH, Paul-Baumann-Straße 1, 45772 Marl, Germany
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  • Prof. Dr.-Ing. Andrzej Górak,

    1. Technische Universität Dortmund, Lehrstuhl für Fluidverfahrenstechnik, Emil-Figge-Straße 70, 44227 Dortmund, Germany
    2. Technische Universität Lodz, Fakultät für Prozess- und Umwelttechnik, Poland
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  • Prof. Dr.-Ing. A. Stankiewicz

    1. Technische Universität Delft, Leeghwaterstraat 44, 2628 CA Delft, Norway
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Abstract

Prozessintensivierung verfolgt im Wesentlichen vier verschiedene Ziele: die Effizienz von intra- und intermolekularen Wechselwirkungen maximieren, den Durchlauf einheitlicher Prozesswege für jedes Molekül sicherstellen, Triebkräfte und Phasengrenzflächen optimieren und Synergieeffekte zwischen Teilprozessen maximieren. Jedes dieser Ziele kann auf insgesamt vier fundamentalen Ebenen erreicht werden: auf einer räumlichen, thermodynamischen, zeitlichen und funktionalen Ebene. Der vorliegende Artikel gibt eine Übersicht, wie sich die Ziele der Prozessintensivierung in der Fluidverfahrenstechnik erreichen lassen. Dabei wird jede der vier Ebenen separat über alle relevanten Zeit- und Längenskalen hinweg von den Molekülen bis hin zur verfahrenstechnischen Anlage betrachtet.

Abstract

Process intensification follows four main goals: to maximize the effectiveness of intra- and intermolecular events, to give each molecule the same processing experience, to optimize the driving forces/maximize specific interfacial areas, and to maximize the synergistic effects of partial processes. These goals can be achieved in four domains: spatial, thermodynamic, temporal and functional. The paper shows how these goals can be reached in fluid separation processes. In doing so, each of the four domains are examined separately moving across all relevant time and length scales, from the molecules to the processing unit plant.

Ancillary