Dynamik und Betrieb technischer Anlagen

Alexander Ressemann, M.Sc.

Forschung

Rotating Packed Beds

HiGee-Anlagen haben ein vielversprechendes Potenzial, alternative Verfahrenswege für thermische Trennprozesse zu ermöglichen, da sie den Stoffaustausch stark intensivieren und eine höhere Belastungsflexibilität aufweisen. Durch die Rotation der Packungseinbauten werden hohe Scherkräfte auf die Gas- und Flüssigphase ausgeübt, was deren Interaktion untereinander verstärkt und den Stofftransport um ein Vielfaches intensiviert. Dadurch kann der Platzbedarf der Trenneinheit stark reduziert werden. Darüber hinaus bietet die Rotationsgeschwindigkeit einen zusätzlichen Freiheitsgrad. Dies ermöglicht die Herstellung von Produkten mit flexiblem Bedarf und hohen Turndown-Raten.

Aufgrund fehlender Auslegungskriterien für die Trennleistung und mangelnder Erfahrung beim Betrieb der Trennanlagen finden Rotating Packed Beds (RPB) in der Industrie jedoch nur selten Anwendung. Mehrere Untersuchungen haben die Trennleistung von RPBs unter verschiedenen Betriebsbedingungen wie Flüssigkeits- und Gasbeladung sowie den Einfluss der Rotationsgeschwindigkeit untersucht. Die Geometrie des RPB hat einen starken Einfluss auf die Leistung und die abgeleiteten Auslegungsparameter. Dies verhindert die Vergleichbarkeit der untersuchten Anlagen, so dass die abgeleiteten Korrelationen nur auf baugleiche Anlagen übertragen werden können.

Schwerpunkt der Forschung:

Experimentelle Untersuchung der Abscheideleistung von Rotating Packed Beds (RPB)

  •     Charakterisierung der Einflussparameter auf Hydrodynamik und Stofftransport
  •     Optimale Anlagenauslegung
  •     Optimale Prozesssteuerung

Publikationen/ Konferenzteilnahmen

Alexander Ressemann, Markus Illner, Jens-Uwe Repke (2022, September 18 – 21). New Temperature Measurement Methodology for A Comprehensive Understanding of Rotating Packed Beds in Distillation Processes [Conference presentation]. 12th international conference Distillation & Absorption 2022, Toulouse, France. http://da2022.org/en/index.html

Alexander Ressemann, Jens-Uwe Repke (2022, June 30 – July 01). Development of a radial temperature profile measuring method for rotating packed beds in distillation processes [Conference presentation]. RPB Colloqium 2022, Dortmund, Germany.

Alexander Ressemann, Jens-Uwe Repke (2022, May 02 – 03). Eine neue Methodik zur Messung von Temperaturprofilen in Rotating Packed Beds in Destillationsprozessen [Conference presentation]. Jahrestreffen der ProcessNet-Fachgruppen Fluidverfahrenstechnik und Hochdruckverfahrenstechnik, Frankfurt/ Main, Germany. https://dechema.de/fvt_hdvt22.html

Alexander Ressemann, Matthias Hilpert, Jens-Uwe Repke (2021, February 24 – 26). Vergleich und Diskussion der Übertragbarkeit von Stofftransportkorrelationen von Rotating Packed Beds [Conference presentation]. Jahrestreffen der ProcessNet-Fachgruppen Fluidverfahrenstechnik und Wärme- und Stoffübertragung, Online, Germany. https://dechema.de/fvt_wsue2021.html

Betreute Studienarbeiten

  1. Janne Hargens, "Konzeptentwickung zur Prozessintensivierung des Absorptions- und Desorptionsprozesses zur CO2-Abtrennung aus Industriegasen", B.Sc. thesis, 2021.
  2. Robin Grund, "Modelling of a transferable two-zone Mass Transport Model for Rotating Packed Beds Using a Steady State Rate-Based Model", B. Sc. thesis, 2021
  3. Kajetan Gammelien, "Experimental investigation and evaluation of separation performance in rotating packed beds without packing internals", B. Sc. thesis, 2022