Chemie Ingenieur Technik

Cover image for Vol. 86 Issue 7

Special Issue: Informationstechnologien in der Verfahrenstechnik

July, 2014

Volume 86, Issue 7

Pages 917–1139

Issue edited by: Michael Nilles, Günter Wozny

  1. Titelbild

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    19. Überblick
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      Titelbild Chem. Ing. Tech. 7/2014 (page 917)

      Article first published online: 25 JUN 2014 | DOI: 10.1002/cite.201490057

  2. Editorial

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      Informationstechnologien in der Verfahrenstechnik (page 919)

      Dr. Michael Nilles and Prof. Günter Wozny

      Article first published online: 25 JUN 2014 | DOI: 10.1002/cite.201490058

  3. Inhalt

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      Inhalt: Chem. Ing. Tech. 7/2014 (pages 920–923)

      Article first published online: 25 JUN 2014 | DOI: 10.1002/cite.201490059

  4. Aus den Gesellschaften

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    1. DECHEMA: Chem. Ing. Tech. 7/2014 (pages 924–931)

      Article first published online: 25 JUN 2014 | DOI: 10.1002/cite.201490060

    2. VDI: Chem. Ing. Tech. 7/2014 (page 932)

      Article first published online: 25 JUN 2014 | DOI: 10.1002/cite.201490061

    3. GDCh: Chem. Ing. Tech. 7/2014 (pages 933–934)

      Article first published online: 25 JUN 2014 | DOI: 10.1002/cite.201490062

  5. Personalien

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    1. Personalien: Chem. Ing. Tech. 7/2014 (page 935)

      Article first published online: 25 JUN 2014 | DOI: 10.1002/cite.201490063

  6. Forum

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    1. Forum: Chem. Ing. Tech. 7/2014 (pages 936–939)

      Article first published online: 25 JUN 2014 | DOI: 10.1002/cite.201490064

  7. Review

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    1. Recent Advances in Chemical Process Optimization (pages 943–952)

      Prof. Lorenz T. Biegler

      Article first published online: 30 MAY 2014 | DOI: 10.1002/cite.201400033

      Thumbnail image of graphical abstract

      Decision-making is an essential component in process engineering, but it presents various challenges, especially in regards to the computation time needed to model advanced technologies. This paper presents an overview of predictive modeling tools used to solve optimization problems in chemical engineering.

  8. Übersichtsbeitrag

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    19. Überblick
    1. Kalibrierung dynamischer Modelle durch adaptive, optimale Versuchspläne (pages 953–965)

      Dr. Tilman Barz and Prof. Günter Wozny

      Article first published online: 30 MAY 2014 | DOI: 10.1002/cite.201400026

      Thumbnail image of graphical abstract

      Die Kalibrierung und Validierung mechanistischer Prozessmodelle erfordert hohen theoretischen und experimentellen Aufwand. In diesem Beitrag wird als Erweiterung zu den klassischen, sequenziellen Verfahren eine Echtzeit-Kalibrierung vorgestellt, die eine kontinuierliche Anpassung der Versuchspläne erlaubt und damit Kosten und Zeit einspart.

  9. Review

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    19. Überblick
    1. Information Technologies for Innovative Process and Plant Design (pages 966–981)

      Dr.-Ing. Christian Bramsiepe, Nicolai Krasberg, Christoph Fleischer, Lukas Hohmann, Prof. Dr.-Ing. Norbert Kockmann and Prof. Dr.-Ing. Gerhard Schembecker

      Article first published online: 16 JUN 2014 | DOI: 10.1002/cite.201400029

      Thumbnail image of graphical abstract

      To reduce investment risks, the time between product development and operational plant should be minimized. As a technology for such lead time reduction modularization is investigated. Different approaches are presented followed by an analysis whether they can be implemented using currently available information technologies.

  10. Übersichtsbeitrag

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    19. Überblick
    1. Molekulare Modellierung und Simulation in der Fluidverfahrenstechnik (pages 982–990)

      Dr. Martin Horsch and Prof. Hans Hasse

      Article first published online: 11 JUN 2014 | DOI: 10.1002/cite.201400036

      Thumbnail image of graphical abstract

      Die molekulare Simulation hat sich infolge der Fortschritte im massiv-parallelen Höchstleistungsrechnen vielseitig weiterentwickelt. Durch physikalisch realistische Modelle der intermolekularen Wechselwirkungen kann sie Stoffdaten beschreiben und vorhersagen. Auch Transportprozesse und heterogene Systeme können zuverlässig simuliert werden.

  11. Reviews

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    16. Forschungsarbeit
    17. Research Articles
    18. Vorschau
    19. Überblick
    1. Review of Mixed-Integer Nonlinear and Generalized Disjunctive Programming Methods (pages 991–1012)

      Francisco Trespalacios and Prof. Dr. Ignacio E. Grossmann

      Article first published online: 25 JUN 2014 | DOI: 10.1002/cite.201400037

      Thumbnail image of graphical abstract

      The optimal design, planning, and scheduling of chemical processes requires the use of mixed-integer nonlinear programming (MINLP) or generalized disjunctive programming (GDP) models to optimize discrete and continuous variables. Here, applications of MINLP and GDP are described, and a review of deterministic methods to solve these problems is provided.

    2. High Throughput Technology: Exemplary Highlights of Advanced Technical Tools (pages 1013–1028)

      Sven Titlbach, Dr. Cornelia Futter, Dr. Michael Lejkowski, Dr. Armin Lange de Oliveira and Dr. Stephan Andreas Schunk

      Article first published online: 11 JUN 2014 | DOI: 10.1002/cite.201400019

      Thumbnail image of graphical abstract

      High throughput experimentation in catalysis and materials science has evolved into a mature technology platform. The approaches presented here clearly demonstrate its capabilities by providing an overview of the level of sophistication that has been reached and by demonstrating its potential for accelerating research.

    3. Multiscale Modeling of Solid Oxide Fuel Cell Systems (pages 1029–1043)

      Dr. Barbara Zakrzewska, Dr. Paulina Pianko-Oprych and Prof. Zdzislaw Jaworski

      Article first published online: 30 MAY 2014 | DOI: 10.1002/cite.201400022

      Thumbnail image of graphical abstract

      Multiscale modeling gains increasing attention in process systems simulations. Here, it was applied to power systems based on solid oxide fuel cells. It enables coupling of different methods and length scales, increases understanding of transport phenomena, and also supports correct decisions when specific design and process control are required.

  12. Übersichtsbeitrag

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    19. Überblick
    1. Hochdurchsatz-Multiplexing-Gaschromatographie (pages 1044–1051)

      Alexander F. Siegle and Prof. Dr. Oliver Trapp

      Article first published online: 11 JUN 2014 | DOI: 10.1002/cite.201400041

      Thumbnail image of graphical abstract

      Die chromatographische Analyse chemischer Prozesse im industriellen Maßstab ist ressourcenintensiv. Die Kombination aus Informationstechnologie und Trenntechniken in der Multiplexing-Chromatographie eröffnet neue Perspektiven in der Prozessanalytik, da komplexe Reaktionsgemische kontinuierlich mit hoher Zeitauflösung gemessen werden können.

  13. Review

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    16. Forschungsarbeit
    17. Research Articles
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    19. Überblick
    1. CAPE-OPEN: Interoperability in Industrial Flowsheet Simulation Software (pages 1052–1064)

      Dr. Ir. Jasper van Baten and Dr. Michel Pons

      Article first published online: 11 JUN 2014 | DOI: 10.1002/cite.201400009

      Thumbnail image of graphical abstract

      CAPE-OPEN is the industry standard for interoperability between unit operations or thermodynamic models and process simulation software. The many advantages of CAPE-OPEN interfaces over proprietary interfaces are discussed in detail. Examples of industrial usage are given that demonstrate technical applicability and business relevance of CAPE-OPEN.

  14. Research Articles

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    19. Überblick
    1. Multi-Objective Optimization and Decision Support in Process Engineering – Implementation and Application (pages 1065–1072)

      Dr. Jakob Burger, Dr. Norbert Asprion, Dr. Sergej Blagov, Dr. Roger Böttcher, Dr. Uwe Nowak, Dr. Michael Bortz, Dr. Richard Welke, Prof. Karl-Heinz Küfer and Prof. Hans Hasse

      Article first published online: 2 JUN 2014 | DOI: 10.1002/cite.201400008

      Thumbnail image of graphical abstract

      Multi-objective optimization and decision support techniques have been implemented in the process simulation software CHEMASIM. Pareto frontiers are calculated and an innovative slider concept is used to navigate the results and to support decision making. The contribution to the process design workflow is demonstrated for two practical examples.

    2. Parameter Estimation for the Flowsheet Simulation of Solids Processes (pages 1073–1079)

      Dr.-Ing. Maksym Dosta, Prof. Dr.-Ing. Sergiy Antonyuk, Dr.-Ing. Ernst-Ulrich Hartge and Prof. Dr.-Ing. Stefan Heinrich

      Article first published online: 27 MAY 2014 | DOI: 10.1002/cite.201400021

      Thumbnail image of graphical abstract

      One of the main challenges related to the flowsheet simulation of solids processes is the physics-based estimation of parameters for the functional models of apparatuses or process sub-steps. In this contribution, the usage of additional micro scales is proposed to obtain material specific model parameters and to consider the apparatus geometry.

  15. Forschungsarbeit

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    18. Vorschau
    19. Überblick
    1. Modellbasierte Ermittlung der optimalen Reaktionsführung für integrierte Mehrphasenprozesse (pages 1080–1087)

      Benjamin Hentschel, Prof. Hannsjörg Freund and Prof. Kai Sundmacher

      Article first published online: 30 MAY 2014 | DOI: 10.1002/cite.201400006

      Thumbnail image of graphical abstract

      Es wird eine modellbasierte Methode zur Ermittlung der prozessoptimalen Reaktionsführung in integrierten Mehrphasenprozessen mit stofflichen Rückführungen am Beispiel der Hydroformylierung von 1-Dodecen vorgestellt. Durch eine dreistufige Vorgehensweise können neben der Reaktionsführung auch Kriterien an die Trennoperationen aufgestellt werden.

  16. Research Articles

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    16. Forschungsarbeit
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    18. Vorschau
    19. Überblick
    1. Simulation of Coalescence, Breakup, and Mass Transfer in Polydisperse Multiphase Flows (pages 1088–1098)

      Dr. Peter Renze, Dr. Antonio Buffo, Prof. Daniele L. Marchisio and Prof. Marco Vanni

      Article first published online: 25 JUN 2014 | DOI: 10.1002/cite.201400004

      Thumbnail image of graphical abstract

      CFD simulations can enhance the understanding of transport processes in multiphase reactors. Therefore, a two-fluid model is coupled with population balance models in OpenFOAM. This approach is capable to describe the complex interactions between fluid flow, coalescence, breakup, and mass transfer and can effectively be applied in the process industry.

    2. CFD Analysis of the Channel Shape Effect in Monolith Catalysts for the CH4 Partial Oxidation on Rh (pages 1099–1106)

      Dr. Tiziano Maffei, Stefano Rebughini, Giancarlo Gentile, Dr. Stefan Lipp, Prof. Alberto Cuoci and Prof. Matteo Maestri

      Article first published online: 11 JUN 2014 | DOI: 10.1002/cite.201400013

      Thumbnail image of graphical abstract

      First-principles-based multiscale modeling of heterogeneous catalysis is one of the most challenging and emerging topics in catalytic reaction engineering. A rigorous multiscale analysis on how the reactor geometry affects the performances of reactors with honeycomb structure is proposed, coupling CFD simulations with microkinetic modeling.

    3. Development and Nonlinear Analysis of Dynamic Plant Models in ProMoT /Diana (pages 1107–1116)

      Prof. Michael Mangold, Dmytro Khlopov, Dr. Gerrit Danker, Dr. Stefan Palis, Prof. Volodymyr Svjatnyj and Prof. Achim Kienle

      Article first published online: 11 JUN 2014 | DOI: 10.1002/cite.201400003

      Thumbnail image of graphical abstract

      Dynamic simulation of chemical processes and production plants is a useful tool in process design. ProMot/Diana is a free open-source software environment for simulating, analyzing, and optimizing chemical plants. This text gives an overview on the capabilities of the software by the example of an innovative fluidized bed crystallization process.

    4. Extending Documentation-Based Models towards an Efficient Integration into Commercial Process Simulators (pages 1117–1129)

      Victor Alejandro Merchan, Gregor Tolksdorf, Robert Kraus and Prof. Dr.-Ing. Günter Wozny

      Article first published online: 11 JUN 2014 | DOI: 10.1002/cite.201400014

      Thumbnail image of graphical abstract

      An extension of the principle of modeling in the documentation level towards the model integration in process modeling tools is presented. The definition of documentation-based interfaces allows a highly specific code generation of customized user models, including physical property calls and port definitions.

    5. Improving Model and Data Integration Using MOSAIC as Central Data Management Platform (pages 1130–1136)

      Robert Kraus, Sandra Fillinger, Gregor Tolksdorf, Duc H. Minh, Victor A. Merchan-Restrepo and Prof. Dr.-Ing. Günter Wozny

      Article first published online: 4 JUN 2014 | DOI: 10.1002/cite.201400007

      Thumbnail image of graphical abstract

      In plant engineering, different software tools are used for planning, operation and optimization. The online tool MOSAIC is a collaboration platform with improved model and data management for process plants. Different possible database configurations are presented to improve workflows by using a central data storage.

  17. Vorschau

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    1. Vorschau: Chem. Ing. Tech. 8/2014 (page 1138)

      Article first published online: 25 JUN 2014 | DOI: 10.1002/cite.201490055

  18. Überblick

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      Überblick Inhalt: Chem. Eng. Technol. 7/2014 (page 1139)

      Article first published online: 25 JUN 2014 | DOI: 10.1002/cite.201490056

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