Auslegung und Optimierung von hybriden Trennverfahren

Unter hybriden Trennverfahren versteht man die Verschaltung von mindestens zwei verschiedenen, apparativ getrennten Grundoperationen, die zur Trennaufgabe beitragen. Hybride Trennverfahren werden bei schwierigen Trennungen, wie bei engsiedenden oder azeotropen Gemischen, eingesetzt, wenn eine einzelne Grundoperation, z. B. Rektifikation, Extraktion, Kristallisation, Membranverfahren oder Chromatographie, gar nicht oder nur mit sehr großem Aufwand zum Ziel führt. Aufgrund der Struktur des Hybridprozesses, die das Vorhandensein mindestens zwei verschiedener Grundoperationen und eine entsprechende Anzahl von Rückführungen impliziert, ist die Auslegung komplex, sie wird deshalb z. Z. systematisch in der Forschung untersucht. In dieser Arbeit werden die Anforderungen an eine Auslegungsmethodik für hybride Trennverfahren dargestellt. Es wird eine Methodik vorgestellt, die auf einer detaillierten Modellierung der Grundoperationen und einer simultanen Mehrvariablen-Optimierung beruht. Die Anwendbarkeit dieser Methodik wird anhand einer Isomerentrennung gezeigt.