Fluidverfahrenstechnik

Kolonneneinbauten wie z.B. Füllkörper und strukturierte Packungen werden benutzt um den Stoffaustausch zwischen Flüssigkeit und Gas bzw. Dampf bei der Absorption und der Destillation zu verbessern. Diese thermischen Trennprozesse kommen in vielen Industriesparten zur Anwendung, z.B. in der petrochemischen, chemischen, pharmazeutischen und der Lebensmittelindustrie wie auch in der Umwelttechnik. Mit einem tieferen Verständnis der Fluiddynamik als auch des Stoffaustauschvorganges in Packungskolonnen können detaillierte, beispielsweise rigorose, Modelle entwickelt werden, auf deren Basis man die Kolonnen effizienter auslegen und betreiben kann. Hierfür wurde eine in Österreich einmalige Absorptions-Pilotanlage mit zwei Kolonnen (DN450 und DN600) und einer Gesamthöhe von 7m am Lehrstuhl für Verfahrenstechnik errichtet.

Die Forschung im Bereich des Stoffaustausches und der Absorption bietet die einmalige Möglichkeit einerseits tief in die physikalischen Grundlagen einzutauchen und sich mit den Vorgängen direkt an der Phasengrenzfläche zu beschäftigen, aber andererseits auch die auftretenden Phänomene im Industriemaßstab an einer Pilotanlage zu untersuchen. Da die Thematik stark anwendungs- und industrieorientiert ist, kann man die Ergebnisse der Forschung direkt industriell verwenden.

Das Arbeitsgebiet des Teams Fluid VT des Lehrstuhls für Verfahrenstechnik kann derzeit in vier Themengebiete unterteilt werden:

Modellierung: Das Hauptaugenmerk bei der Modellierung liegt neben der Validierung und Modellverbesserung vorallem darauf ein Modell zu entwickeln, welches ohne empirische Konstanten eine gute Performanz erbringen kann.
Standardisierung und Charakterisierung: Auf der einen Seite werden Auftragsmessungen für die Charakterisierung von Stoffaustauscheinbauten durchgeführt und auf der anderen Seite wird stätig daran geforscht, welche Einflussparameter man bei solchen Charakterisierungsmessungen beachten muss um mit anderen Versuchsanlagen vergleichbare Versuchsergebnisse zu erzielen.
Absorptionssysteme: Vorallem komplexe Stoffsysteme meistens in Kombination mit Reaktionen werden in diesem Themengebiet bearbeitet. Derzeit wird das Stoffsystem Meerwasser-SO₂ genauer untersucht.
Packungsdesign: In diesem Bereich sollen basierend auf den Erkenntnissen aus den oben genannten Bereichen und gemeinsam mit den neuen Fertigungs-möglichkeiten wie z.B. additive Manufacturing Ideen für ein verbessertes Packungsdesign entwickelt werden.