gungsgleichungen nutzen halbempirische An-s�tze zur Berechnung der Nusselt-Zahl mitden Kennzahlen Reynolds, Prandtl und teil-weise der Kapitza-Zahl. Sie basieren zumeistauf Messungen bis Pr < 50 an w�ssrigen bin�-ren Systemen. Die Vielzahl sehr unterschied-licher Berechnungsans�tze in der Literaturl�sst den Schluss zu, dass die bei Gemischenauftretenden Effekte nicht immer vollst�ndigaus den ermittelten W�rme�bergangskoeffizi-enten heraus gerechnet wurden [1]. Die vorlie-gende Studie untersuchte daher die Verdamp-fung von Reinstoffen im Bereich 10 < Pr <140. Die experimentelle Ausstattung umfassteeinen gl�sernen Fallfilmverdampfer der Di-mension 43 � 2,3 � 1255 mm. Die Variationder globalen Temperaturdifferenz DT erlaubteUntersuchungen bis in den Bereich des Bla-sensiedens. Zur fluiddynamischen Analysewurde eine High-Speed-Kamera positioniert.Die Aufnahmen belegen, dass mit der ge-

w�hlten Filmaufgabe unabh�ngig vom Siede-zustand eine stabile Filmausbildung mit ver-st�rkter Wellenbildung bereits bei sehrniedrigen Reynolds-Zahlen erreicht wird. Diew�rmetechnische Analyse zeigte, dass sich imBereich der Oberfl�chenverdampfung von denbekannten Berechnungsgrundlagen abwei-chende Werte ergeben (s. Abb.). Dieser Effekt

verst�rkte sich bei zunehmenden Prandtl-Zah-len und kann nur �ber eine angepasste Be-rechnungsvorschrift dargestellt werden. DieStudie stellt eine signifikante Erweiterung derverf�gbaren Daten f�r die Verdampfung beihohen Prandtl-Zahlen dar und erm�glicht wei-tere theoretische wie experimentelle Ans�tze.

[1] V. Wadekar, VDI Fortschr.-Ber., Reihe 3, Nr. 817,VDI-Verlag, D�sseldorf 2004.

Rektifikation

T8.03

Trennwandkolonnen: Entwicklungsstand undPerspektivenPD Dr. E. Kenig1) (E-Mail: e.kenig@bci.uni-dortmund.de), I. M�ller1), Dr. C. Großmann2), E. Geißler2),Dr. G. Kaibel2), Dr. H. Schoenmakers2)

1)Fachbereich Bio- und Chemieingenieurwesen, Universit�t Dortmund, Emil-Figge-Straße 70,D-44227 Dortmund;

2)BASF Aktiengesellschaft, GCT/A – L540, D-67056 Ludwigshafen.

10.1002/cite.200650379

Trennwandkolonnen (TWK) pr�sentieren eineeffektive Methode zur vollst�ndigen Trennungeines tern�ren Gemischs, da dadurch zweikonventionelle Destillationskolonnen ersetztwerden. TWK werden in den letzten Jahren zu-nehmend industriell angewendet. So werdenbeispielsweise bei der BASF derzeit 50 solcherKolonnen in Produktionsanlagen eingesetzt.Weitere Anwendungen in geringerer, aber stei-gender Zahl sind in Deutschland, Europa undweltweit bekannt. Die Gr�nde f�r den zuneh-menden Einsatz in Produktionsanlagen sindleicht nachzuvollziehen, da die TWK-Technolo-gie Vorteile gegen�ber den herk�mmlichen

Technologien bei Investitions- und Energiekos-ten, Platzbedarf, Flexibilit�t und thermischerBelastung bietet. TWK weisen jedoch auchEigenschaften auf, die ihren Einsatzbereicheinschr�nken. Dies gilt insbesondere f�r denDruckbereich, die Temperaturspreizung zwi-schen Verdampfer- und Kondensatortempera-tur und die Bauh�he.Bieten �bliche Destillationskolonnen bereits

eine Vielzahl von prozess- und apparatetechni-schen Parametern zur Optimierung, so neh-men die Freiheitsgrade bei TWK noch erheb-lich zu. Dies stellt h�here Anforderungen andie Auslegung von TWK, aber auch an deren

Abbildung. Vergleich der Modelle und Messwerte f�r Pr = 78.

Fluidverfahrenstechnik 1281Chemie Ingenieur Technik 2006, 78, No. 9

� 2006 Wiley-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, Weinheim www.cit-journal.de

Regelung im Betrieb. Aufgrund ihrer langj�h-rigen und umfangreichen Erfahrung hat dieBASF leistungsf�hige Werkzeuge zur Model-lierung, Versuchsm�glichkeiten zur experi-mentellen Absicherung und Konzepte zur Re-gelung von TWK geschaffen. Diese versetzendas Unternehmen in die Lage, TWK sicher, ef-fektiv und effizient auszulegen und zu betrei-ben.Aktuelle Forschungsarbeiten auf dem Ge-

biet der TWK-Technologie haben u. a. das Ziel,den Einsatzbereich von TWK auf reaktive Sys-teme auszuweiten, um die Vorteile der Reak-tivdestillation (RD) mit den Vorz�gen derTWK zu kombinieren. Das Konzept der reakti-ven TWK (RTWK) als Prozessintensivierungs-schritt ist bereits seit langem bekannt [1], wur-de in der Literatur bislang jedoch noch nichtsystematisch untersucht.Durch ihren hohen Integrationsgrad stellt

die RTWK im Hinblick auf Modellierung undAuslegung eine große Herausforderung dar.Die Hydrodynamik hat einen besonderen Stel-lenwert, da diese maßgeblichen Einfluss auf

das Betriebsverhalten der TWK hat. Von Muel-ler et al. [2] wurden rate-based-Modelle f�rTWK und RTWK entwickelt. In dieser Arbeitkann zudem eine erfolgreiche Modellvalidie-rung f�r den nicht-reaktiven Fall vorgestelltwerden. Die Modellierung erfolgte auf Basiseines detaillierten Ansatzes, der neben demthermodynamischen Verhalten des Stoffsys-tems auch den Stoff- und W�rmetransport zwi-schen den Phasen sowie das hydrodynamischeVerhalten der Kolonneneinbauten beschreibt.Die Weiterentwicklung des Modells f�r dieRTWK sowie seine Validierung anhand experi-menteller Daten erfolgte im Rahmen des EU-Projektes INSERT (Vertrags-Nr. NMP2-CT-2003-505862). Das entwickelte Simulationstoolkann u. a. zur Durchf�hrung von Sensitivit�ts-analysen hinsichtlich der Konfigurations- undBetriebsparameter genutzt werden.Der Vortrag gibt einen �berblick �ber den

Einsatz der TWK-Technologie bei der BASFund die Weiterentwicklung zur RTWK am Bei-spiel einer Esterhydrolyse. Zudem wird �berArbeiten an der Uni Dortmund zur theoreti-schen Untersuchung und Modellvalidierungder nicht-reaktiven und reaktiven TWK mit ra-te-based-Ans�tzen berichtet.

[1] G. Kaibel, Verfahren zur Durchf�hrung vonchemischen Reaktionen und gleichzeitiger de-stillativer Zerlegung eines Produktgemisches inmehrere Fraktionen mittels einer Destillations-kolonne, Europ�isches Patent EP0126288, 1984.

[2] I. Mueller, M. Kloeker, E. Y. Kenig, PRES 2004,Prague, Process Engineering Publisher 2004.ISBN 80-86059-40-5.

V8.05

Reaktive Trennwandkolonne am Beispiel derMethylacetat-HydrolyseE. Geißler1) (E-Mail: elke.geissler@basf.com), Dr. C. Großmann1), Dr. S. Sander2), C. Flisch2), O. Ryll3), Prof.Dr.-Ing. H. Hasse3)

1)Process Engineering, BASF Aktiengesellschaft, D-67056 Ludwigshafen;2)Sulzer Chemtech Ltd., Sulzer-Allee 48, CH-8404 Winterthur, Switzerland;3)Institut f�r Technische Thermodynamik und Thermische Verfahrenstechnik, Universit�t Stuttgart,Pfaffenwaldring 9, D-70569 Stuttgart.

10.1002/cite.200650283

Integrierte Prozesse gewinnen als Alternativezu sequentiellen Verfahren an Bedeutung.Durch Integration verschiedener Grundopera-tionen in einem Apparat k�nnen h�ufig nichtnur Kosten hinsichtlich Investition und Ener-gie gespart werden, sondern auch Synergieef-fekte in Bezug auf Ausbeute und Produktquali-t�t wirtschaftlich genutzt werden.In der Destillationstechnik werden bereits

seit Jahren Reaktivdestillation (RD) und Trenn-

wandkolonne (TWK) erfolgreich zur Prozess-intensivierung eingesetzt. Aufgrund der Vor-teile beider Technologien ist die Kombinationvon RD und TWK eine viel versprechende Wei-terentwicklung. Die reaktive TWK (RTWK)stellt wegen des hohen Integrationsgrades je-doch erh�hte Anforderungen an Auslegungund Betreibbarkeit.Das Potenzial der RTWK wird im Rahmen

des EU-Projektes INSERT (Vertrags-Nr.

Abbildung. Trennwandkolonnen-Technologie bei der BASF: vom Labor in denProduktionsmaßstab.

1282 Chemie Ingenieur Technik 2006, 78, No. 9Fluidverfahrenstechnik

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