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F&E-Projekte

Eindampfung von hochviskosen Fruchtzubereitungen

Kooperationspartner: Zentis GmbH & Co. KG, Aachen.
Bearbeiter: Dipl.-Ing. G. Wersch.
Betreuer: Prof. U. Feuerriegel, Dr. J. Becker (Zentis).

Der Entzug von Wasser aus Fruchtzubereitungen durch Eindampfung dient zur Haltbarmachung und Herstellung konzentrierter Produkte. Die Eindampfung von Fruchtzubereitungen kann mit verschiedenen Verdampfern und meist unter Vakuum erfolgen, wobei diskontinuierliche oder kontinuierliche Verfahren möglich sind, die sich auch auf die Qualitäten der sehr temperaturempfindlichen Produkte auswirken. Im Rahmen dieses Projekts wurden ausgewählte Verfahren anhand der Massen- und Energiebilanzen und der Investitionskosten miteinander verglichen.

Optimierung des dynamischen Verhaltens von dampfbeheizten Kohlenwasserstoff-Verdampfern im instationären Betrieb

Kooperationspartner: TGE Gas Engineering GmbH, Bonn. 
Bearbeiter: Dipl.-Ing. S. Wittenhorst.
Betreuer: Prof. U. Feuerriegel, Prof. U. Hoffmann (Fachbereich Elektrotechnik).
Veröffentlichung: Wittenhorst, S.; Feuerriegel, U.; Hoffmann, U.; Ecker, M.: Untersuchung des dynamischen Verhaltens von dampfbeheizten Kohlenwasserstoff-Verdampfern. Posterbeitrag auf der ProcessNet-Jahrestagung 2010, Aachen, September 2010.

Im Rahmen dieses F&E-Projektes wurde das dynamische Verhalten eines Ethylen-Verdampfers simuliert. Dazu wurden die Standard-Softwareprogramme MS Excel und LabVIEW verwendet und kombiniert. Die Simulation gibt das dynamische Verhalten des Wärmeübertragers realistisch wieder und ermöglicht zusätzlich die regelungstechnische Optimierung des Wärmeübertragers (Feedforward-Regelung), u. a. zur Untersuchung von Betriebs- und Störungsszenarien.

Dynamische Simulation des axialen Temperaturverlaufs von elektrisch beheizten Rohrreaktoren und Vergleich mit Infrarotmessungen

Kooperationspartner: Prof. Dr.-Ing. U. Kunz, Institut für Chemische Verfahrenstechnik, Technische Universtität Clausthal.
Bearbeiter: Dipl.-Ing. S. Wittenhorst. 
Betreuer: Prof. U. Feuerriegel,  Prof. U. Kunz (TU Clausthal).
Veröffentlichung: Feuerriegel, U.; Kunz, U.; Wittenhorst, S.: Infrared imaging and simulation of temperature profiles in directly electrically-heated tubular reactors. Vortrag auf dem 5. Internationalen Infrarotforum infraR&D 2009, Fulda, Juni 2009.

Die direkte elektrische Beheizung ist die einfachste Möglichkeit, ein durchströmtes Rohr zu beheizen. Besondere Vorteile: Die Wärme wird relativ gleichmäßig über die gesamte Oberfläche zugeführt, verringerte Totzeiten, keine Wärmeträgermedien, einfacher Aufbau der Anlage, gute Regelbarkeit der Heizleistung. Die stationäre und dynamische Simulation des elektrisch beheizten Strömungsrohrs erfolgte in Excel-VBA, basierend auf einer Finite-Differenzen-Methode. Zur Überprüfung der Simulationen wurden Messungen mit einer Infrarotkamera durchgeführt. Anwendungen ergeben sich u.a. in der Reaktionstechnik. 

Zentrifugentrocknung

F&E-Projekt mit dem Institut für Mechanische Verfahrenstechnik und Aufbereitungstechnik der Technischen Universität Bergakademie Freiberg, Prof. Dr.-Ing. Urs A. Peuker

Extraktionstechnik

Aufbau einer Extraktionsanlage, Durchführung von Versuchen und Optimierungen (u.a. MEAB Chemietechnik GmbH)

Energetische und stoffliche Optimierung von verfahrenstechnischen Grundoperationen und Produktionsprozessen

Insbesondere energietechnische und thermodynamische Berechnungen mit MS Excel, siehe auch www.unit-operations.de  

Infrarotthermografie und energietechnische Berechnungen

Infrarotmesssystem FLIR SC 660,  inkl. Auswertesoftware auch für Infrarotvideos (640 x 480 Pixel, Messbereich –40 °C bis 1500 °C, thermische Auflösung 45 mK bei 30 °C, Wellenlängenbereich 7,5 μm bis 13,0 μm