Modellierung von Membrankontaktoren zur CO2-Abscheidung

Ziel dieser Arbeit ist es, ein rigoroses Modell zu entwickeln, das die komplexen Transportvorgänge innerhalb eines Membrankontaktors mit dichten Membranen abbildet. Es soll somit die Möglichkeit geschaffen werden, einen Membrankontaktorprozess zur CO2-Abscheidung auszulegen und die Stofftransportwiderstände zu identifizieren und zu berechnen. Insbesondere wird der lokale Einfluss der Reaktionskinetik auf den Stoffdurchgang mit chemischer Absorption berücksichtigt. Des Weiteren soll das Modell folgende Eigenschaften aufweisen und folgenden Anforderungen genügen: Es wird eine Modellstruktur entwickelt, die ohne Anpassung sowohl für die Absorption als auch für Desorption angewendet werden kann. Dafür müssen die reversiblen Reaktionskinetiken der auftretenden Reaktionen berücksichtigt werden. Um anwendungsrelevante Betriebszustände abzubilden, müssen die eingesetzten Modellparameter einen dementsprechenden Gültigkeitsbereich haben. Hierbei spielen deren Anwendbarkeit für verschiedene Absorptionsmittel, Temperaturen, Strömungsbedingungen und Eingangsbedingungen eine entscheidende Rolle. Das Modell wird in einer kommerziellen Prozesssimulationsumgebung eingebettet und dessen Stoffdatenbank verwendet. Somit ist die Übertragung auf andere Stoffsysteme einfach zu realisieren.