Selbstdarstellung

Aufgaben und Ziele der Fachgruppe Fluidverfahrenstechnik

I. Einführung

Der frühere GVC-Fachausschuss „Thermische Zerlegung von Gas- und Flüssigkeitsgemischen“ wird heute mit „Fluidverfahrenstechnik“ bezeichnet und wurde seinerzeit von Emil Kirschbaum 1947 unter dem Namen „Destillier- und Rektifiziertechnik“ ins Leben gerufen. Er ist einer der ältesten und zugleich größten Fachausschüsse in Deutschland.

 

Das Arbeitsgebiet der FG Fluidverfahrenstechnik sind Vorgänge und Prozesse mit mindestens einer fluiden Phase die durch Stoff- und Wärmeübergang getrieben werden. Die Themen umfassen thermo- und fluiddynamische Grundlagen, Prozess-, Anlagen- und Apparatedesign und zugehörige Modellierungs- und Simulationstechniken sowie ihre kompetitive industrielle Umsetzung.

 

 II. Ziele

 Hauptziele der Fachgruppe sind ein intensiver Austausch zwischen den Forschungsaktivitäten an Hochschulen einerseits und die Umsetzung von Forschungsresultaten in der industriellen Praxis andererseits. Die Hauptaktivitäten zielen darauf ab, Apparate und Prozessabläufe zu entwickeln und zu optimieren. Ferner werden Themen zu Ressourceneffizienz und zum Umweltschutz auf dem Gebiet der Trenntechnik diskutiert und Erfahrungen ausgetauscht.

Die Fachgruppe „Fluidverfahrenstechnik“ verfolgt diese Ziele nachhaltig und greift dabei auf ein Networking mit fachverwandten Gremien der interdisziplinären Plattform „ProcessNet“ zurück. Darüber hinaus ist es das Ziel der Fachgruppe, den Erfahrungsaustausch mit internationalen Fachgemeinschaften in Europa, wie z.B. der „Working Party Fluid Separations“ der EFCE, den entsprechenden Gremien aus den Niederlanden und dem Großbritannien sowie der amerikanischen AIChE zu pflegen sowie in Asien zu vertiefen.

 

III. Arbeitsschwerpunkte

1. Prozesse und Apparate

  • Weiterentwicklung der klassischen Grundoperationen wie Rektifikation, Ab- und Desorption, Extraktion, Kristallisation
  • Methodenentwicklung zur Auslegung hybrider und reaktiver Prozesse - Integration mehrerer Trennverfahren zur Prozessoptimierung (z.B. bei reaktiven und hybriden Prozessen)
  • Entwicklung und Auslegung von Prozessen mit neuartigen Grundoperationen
  • Entwicklung und Optimierung von kompakten Wärme- und Stoffaustauschapparaten
  • Untersuchung neuer Materialien in der Verfahrenstechnik z.B. Ionic Liquids, Membranen oder Adsorbentien
  • Untersuchungen zur schonende Aufarbeitung von natürlichen Rohstoffen in fluiddynamischen Trennprozessen

 

2. Messtechniken

  • Gezielter Einsatz von neuen messtechnischen Methoden (Kernresonanzspektroskopie NMR, Tomographie, Spektroskopie) z.B. zur Visualisierung kleinster Teilchen oder lokaler Strömungsvorgänge in den Apparaten
  • Erarbeitung von Konzepten zum gesicherten Scale-up von Laboruntersuchungen (Miniplanttechnik) bis hin zu Industrieprozessen

 

3. Modellierung und Optimierung der Trennprozesse

  •  Erarbeitung von abgesicherten Thermodynamikmodellen zur Beschreibung von Gas- und Flüssigkeitsparametern (Gleichgewichte, Stoffdaten, Transportdaten)
  • Untersuchungen über den Betrieb von Anlagen mit Feststoffablagerungen, Polymerisationserscheinungen, Schaumverhalten, Dreiphasensystemen (Gas- Flüssig-Flüssig) und mit Explosionsneigungen
  • Nutzung moderner Informationstechnologien wie z.B. das CFD oder die stationäre und dynamische Prozesssimulation zur Aufklärung komplexer, fluiddynamischer Vorgänge
  • Ganzheitliche Prozessbetrachtung und Nutzung von übergeordneten Optimierungsstrategien
  • Weiterentwicklung von Konzepten zur Analyse und Synthese der Trennprozesse
  • Anwendung von interdisziplinären Methoden für die Aufgaben im Fachgebiet der Trenntechnik

 

III. FuE-Arbeitsschwerpunkte

Die nachfolgenden Arbeitsschwerpunkte der Fachgruppe geben einen Überblick über die Forschungsaktivitäten der kommenden Jahre. Hierbei werden sich insbesondere die Universitäten einbringen können, die aufbauend auf der Grundlagenforschung praxis-relevante Lösungskonzepte mit der Industrie erarbeiten. Um den Technologievorsprung vor anderen Nationen zu bewahren, sind intelligente Systemlösungen notwendig, die nur durch eine enge Zusammenarbeit zwischen Industrie und Hochschulen entwickelt werden können.

 

 IV. Zukünftige Ausrichtung

 In Zukunft werden die Anforderungen an sichere und robuste Produktionsanlagen weiter steigen, indem maximale Produktivitäten bei minimalen Anlagen- und Betriebskosten und gleichzeitig hoher Produktreinheit gefordert werden. Der Industriestandort Deutschland und die universitäre Forschung müssen sich durch intelligente Lösungskonzepte gegen den internationalen Markt behaupten. Dieses gelingt nur dann, wenn innovative Techniken, wie z.B. Hybridverfahren oder modulare Prozesse eingesetzt werden sowie die Entwicklungen optimierter reaktiver und katalytischer Prozesse vorangetrieben oder neue Medien eingesetzt werden. Effizientere Modellierungsmethoden und neue Trenntechniken müssen darüber hinaus neue Verfahrenskombinationen zulassen. Eine besonderes Ziel ist die Prozess- und Anlagenentwicklung für biobasierte Produkte, die auf die spezifischen Eigenschaften von Biomasse und den Intermediaten abgestimmt sind. Auch aufgrund der Entwicklung nachhaltiger Energiestrategien in Deutschland müssen neue Herausforderungen gemeistert werden, wie dezentrale Prozesse für Biomasseverwertung und flexible Prozessführung, um auf die Volatilität des Energieangebotes effizient reagieren zu können.

Um die angeführten Aspekte zu erreichen, wird sich die Fachgruppe Fluidverfahrenstechnik auch in Zukunft als innovative Diskussionsplattform verstehen.

 

 

Jetzt Mitglied werden