Schulungs‐Simulator für Chargenprozesse

Abstract

stoffsondern vor allem wegen der Reststoffproblematik. Eine weitgehende Ausnutzung des Sorbens gelingt bei Temperaturen um 500 OC durch Einsatz von Kalksteinpellets. In diesem Fall sind mittlere Umsatze von iiber 90 O/ O erreichbar. Wahrend beim rohen Kalkstein durch dessen niedrige Porositat (E, = 9,s YO) der diffusive Transport in das Korninnere schon zu Beginn der Reaktion erschwert ist und durch Produktschichtbildung bereits bei niedrigen Umsatzgraden vollstandig zum Erliegen kommt, wird bei den Kalksteinpellets eine groRere, frei zuglngliche innere Oberflache angeboten, so daR die Reaktion hier nahezu vollstandig ablaufen kann. Auch bei hohen Umsatzen ist infolge des groRen Hohlraumvolumenanteils im Pellet (E, = 45 %) der Stofftransport in das Innere des Sorbens-Teilchens noch gewahrleistet. Die theoretische Beschreibung der Sorptionskinetik fur das Einzelkorn (differentielle Bedingungen) gelingt im Fall von HCI mit einem relativ einfachen Schale-Kern-Modell[3]. Dagegen muB im Falle der Sulfatisierungsreaktion mit einem Porenmodell [4] gerechnet werden, das auch die Porenradienverteilung im Inneren der Pellets beriicksichtigt. Zur Auslegung von Schiittschichtfiltern mu8 die Massenbilanz am Festbettreaktor gelost werden. Die Losung der Bilanzgleichungen erfolgte dabei mit 2 verschiedenen Rechenverfahren: mit einem Differenzenverfahren unter Einbeziehung der axialen Dispersion und einem Losungsverfahren nach der Methode der Charakteristiken [5] unter Vernachlassigung der axialen Dispersion. Beide Losungsverfahren ergaben weitgehend gleiche Losungen, d. h. der EinfluB der axialen Dispersion kann praktisch vernachlassigt werden. Abb. 4 zeigt einen Vergleich von gemessenen und berechneten Durchbruchskurven von HCI durch Schiittungen von Kalksteinpellets bei einer Ternperatur von 500 OC und 3 unterschiedlichen Schiittschichthohen. Die MeRergebnisse konnen z. T. sehr gut durch die Rechnungen beschrieben werden. Der auRere Stoffiibergangskoeffizient wurde dabei nach Petrovic und Thodos [6] berechnet. Die Werte fur die Reaktionsgeschwindigkeitskonstante k , und den Porendiffusionskoeffizienten D,, wurden rnit Hilfe der zuvor gemessenen Um-** Dr. H. Schuler, Dipl.-Ing. (FH) M . Molter und Dipl.-Ing. (FH) U . Schremser, BASF Aktiengesellschaft, 6700 LudwigshafedRh.

Simulatoren zur Unterstützung der Prozeß‐ und Betriebsführung

“…Dies ist jedoch nur fur kleinere Simulationsmodelle ein gangbarer Weg, da eine Entwicklungsumgebung zum Erstellen und Verifizieren der Simulationsmodelle nicht vorhanden ist. Auch fur diese Realisierungsform wurden bereits mehrere Anwendungen veroffentlicht [17][18][19]. Im folgenden sollen zwei leitsystembasierte Simulatoren kurz dargestellt werden.…”