Scale-Up

 20.02.2019 - 21.02.2019  60486 Frankfurt am Main  DECHEMA-Forschungsinstitut
Verfahrenstechnische Prozesse leiten sich aus den gewünschten technischen Funktionen und meist standardisierten Grundoperationen ab. Dennoch sind viele Apparate und Maschinen Unikate, die spezifisch dimensioniert und in der Regel im Maßstab vergrößert werden müssen. Die Maßstabsvergrößerung verfahrenstechnischer Prozesse ist wegen der umgekehrt proportionalen Abhängigkeit der spezifischen Oberflächen von der Apparategröße bzw. dem Durchmesser nicht trivial. Maßstabsvergrößerung ist nach wie vor mehr eine Kunst, als ein Handwerk.

Wegen der Komplexität des Wärme- und Stofftransports ist eine Maßstabsvergrößerung in der industriellen Praxis häufig nicht auf Basis rigoroser physiko-chemischer Modelle und den daraus abgeleiteten Bilanzgleichungen realisierbar.

Hier kann die Ähnlichkeitstheorie bzw. Dimensionsanalyse einen wichtigen Beitrag leisten. Die aus der Dimensionsanalyse abgeleiteten Kennzahlen und die daraus abgeleiteten Funktionen sind von der Geometrie, den Prozessparametern und von den Stoffwerten unabhängig. An Modellapparaten und mit Hilfe von Modellsubstanzen ermittelte Beziehungen sind im Rahmen der experimentellen Gültigkeitsbereiche beliebig skalierbar.

Die wertvollste Information, die für die Maßstabsvergrößerung aus der Dimensionsanalyse ableitbar ist, ist jedoch die Kenntnis, der die dimensionslosen Kenngrößen verbindenden Proportionalitäten. Liegt das Vertrauensintervall einer ähnlichkeitstheoretischen Funktion typischerweise in einem weiten Bereich von ca. 15 - 25 %, sind die Proportionalitäten der in diesen Funktionen verbundenen Kennzahlen durch eine große Anzahl experimenteller Befunde gesichert und sehr verlässlich. Ein Beispiel ist die Proportionalität Nu ~ Re0,67 für den Wärmeübergang in Rührwerksbehältern. Auf Basis dieser gesicherten Proportionalitäten können die aus Messungen an Miniplants, Pilotanlagen und Anlagen anderer Kapazitäten gewonnenen Parameter mit großer Genauigkeit umgerechnet bzw. skaliert werden.

Die Seminarteilnehmer erstellen eine Relevanzliste und entwickeln die entsprechenden dimensionslosen Kennzahlen. Sie wenden ähnlichkeitstheoretische Gleichungen bei der Maßstabsvergrößerung an und nutzen die aus den Kennzahlen und Gleichungen abgeleiteten Proportionalitäten. Die Seminarteilnehmer erkennen die Stärken und Schwächen der Maßstabsvergrößerung auf Basis ähnlichkeitstheoretischer Ansätze.
 
Bitte beziehen Sie sich bei Ihrer Anmeldung auf jobvector!

Details der Fortbildung


Zielgruppe:
Verfahrenstechniker, Prozesstechniker, Chemieingenieure und Technische Chemiker aus allen Bereichen der Prozessindustrie, die sich mit der Auslegung und Maßstabsvergrößerung verfahrenstechnischer Prozesse beschäftigen
Bereich:
Methoden, Sonstiges
Maximale Teilnehmerzahl:
max. 16
Kosten:
850 € / 835 € (persönliche DECHEMA-Mitglieder)
Termin:
20.02.2019 - 21.02.2019
Anmeldeschluss:
19.02.2019
Dauer:
2 Tage
Dozent/Kursleitung:
Prof. Dr.-Ing. Thomas Rieckmann, Technische Hochschule Köln
Veranstaltungsort:
60486
Frankfurt am Main

DECHEMA-Forschungsinstitut



Das DECHEMA-Forschungsinstitut ist eine gemeinnützige rechtsfähige Stiftung bürgerlichen Rechts mit Sitz in Frankfurt am Main. Es widmet sich der Forschung für nachhaltige Technologien für die Industriegesellschaft der Zukunft. Dabei nutzt das Institut Kernkompetenzen auf den Gebieten Werkstoffe, Chemische Technik und Biotechnologie, die über Jahrzehnte aufgebaut wurden. Durch die intensive Zusammenarbeit von Wissenschaftlern unterschiedlicher Fachdisziplinen werden innovative Lösungskonzepte für praxisorientierte Fragestellungen erarbeitet. Das Institut betreibt mit seinen ca. 80 Mitarbeitern vornehmlich grundlagenorientierte und vorwettbewerbliche Forschung. Diese öffentlich geförderten Vorhaben werden durch Projekte der industriellen Auftragsforschung ergänzt.

Die Biotechnologie gilt als Schlüsseltechnologie für die chemische Industrie der Zukunft. Deshalb werden am Institut zahlreiche Forschungsansätze verfolgt, die das Potenzial der industriellen Biotechnologie für die Entwicklung neuer, umweltschonender Verfahren und Produkte auf Basis nachwachsender Rohstoffe aufzeigen. In verschiedenen Forschungsvorhaben werden unter anderem biotechnologische Produktionssysteme für die Gewinnung technischer Enzyme und die Synthese industriell begehrter Feinchemikalien wie Aroma- und Riechstoffe sowie kosmetische und pharmazeutische Wirkstoffe entwickelt.