Entwicklung optimaler Azeotroprektifikations- und Extraktionsprozesse

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Die Synthese von verfahrenstechnischen Prozessen erfolgt vorwiegend aufgrund von Erfahrungen und Institution. Heutige Simulationsprogramme ermöglichen zwar ein Nachrechnen der Prozesse, aber keine Synthese und auch keine wirkliche Optimierung. Ziel des Forschungsprojektes ist die Synthese optimaler Trennprozesse mittels des mathematischen Werkzeugs MINLP (Mixed-IntegerNon-Linear-Programming). Hierzu werden zunächst geeignete Überstrukturen für die Prozesse entwickelt, innerhalb derer dann der optimale Prozess ermittelt wird. Die Besonderheit des Verfahrens liegt darin, daß während der Optimierung Teile des Prozesses verändert werden bzw. wegfallen können. Darüberhinaus werden simultan auch alle Betriebsvariablen des Prozesses optimiert. Bisherige Arbeiten auf diesem Gebiet haben das große Potential dieser Vorgehensweise unter Beweis gestellt.Im Zuge des Forschungsprojektes sollen vor allem Optimierungen von verschiedenen Hybridprozessen erfolgen, also Prozessen, die neben der Rektifikation noch andere Grundopertionen enthalten. Hierbei liegt ein Schwerpunkt auf Azeotroprektifikation- und Extraktionsprozessen. Aber auch andere Prozessarten, wie z.B. Membranprozesse oder Kristallisationsprozesse sind Bestandteil der geplanten Untersuchungen. Falls nötig werden hierzu zunächst die erforderlichen Überstrukturen ermittelt. Aus den Ergebnissen werden Aussagen über die Leistungsfähigkeit der MINLP-Optimierung bei der Verfahrensentwicklung und über den optimalen Einsatz von bestimmten Trennprozessen möglich sein.