Chemie Ingenieur Technik最新文献

Chemical plants are important consumers of energy and of feedstock and auxiliary materials. Operating them in the most energy- and resource-efficient manner has been the focus of the industry for a long time but there is still room for improvement. Here, strategies are explored to enhance the resource efficiency in chemical production processes by monitoring and displaying information about the resource efficiency in real time. The concepts of resource efficiency indicators and baselines are summarized and the computation of the best demonstrated practice from historical data is described which points out improvement potential to the plant operators and engineers. A software platform for the calculation of the indicators in large industrial sites based on structural models is presented. Results of the implementation at two major industrial production sites are presented which exemplarily demonstrate the benefits of the approach.

To assess mineral carbonation as a negative emission technology, the reliable quantification of the sequestered carbon is crucial. This study evaluates four methods for quantifying carbon sequestration by wood ash, through analyses of ash samples before and after lab-scale carbonation, and compares the results to the theoretical storage potential determined using the Steinour equation. Results show that CHN elemental analysis and total carbon quantification provided consistent values for total carbon content and for the amount of CO₂ sequestered. Inorganic carbon was effectively quantified using both total/inorganic carbon analysis (TC/IC) analysis and volumetric calcimetry. The findings highlight the importance of selecting analytical methods and demonstrate that oversimplified thermogravimetric analysis (TGA) can lead to misinterpretation of sequestration results.

The reverse water-gas shift (RWGS) reaction offers a promising pathway for CO₂ utilization by converting CO₂ and H₂ into CO and H₂O. This review explores the thermodynamic challenges of the RWGS process, emphasizing the need for high temperatures to suppress side reactions such as methane and coke formation. For catalytic RWGS reaction, reaction mechanism and catalytic materials are discussed together with kinetic models to provide an insight into RWGS performance under varying conditions. Catalyst deactivation mechanisms, particularly metal sintering and coke deposition, are addressed, with strategies for enhancing catalyst longevity through material optimization. RWGS applications are discussed, demonstrating the potential for integrating RWGS into industrial settings.

Copyright: IUTA; Sebastian Schilling und Heike Glade (Technische Thermodynamik, Universität Bremen, 2018); MANN+HUMMEL Water & Fluid Solution GmbH

Liebe Leserinnen und Leser, die Deutsche Gesellschaft für Membrantechnik (DGMT) beschäftigt sich seit ihrer Gründung intensiv mit Anforderungen, Techniken, Verfahren, Entwicklungen und zukünftigen Strategien rund um die Membrananwendung in allen Industriezweigen. So stand in diesem Jahr die traditionelle Kassler Tagung unter dem besonderen Motto „25 Jahre DGMT – Membrantechnik: gestern, heute und morgen“. Die zusammen mit der DECHEMA/VDI Fachgruppe „Membrantechnik“ organisierte Tagung Membrantechnik fand gemeinsam mit der Jubiläumsfeier zum 25-jährigen Bestehen der DGMT statt. Dieser Rahmen bot Gelegenheit, in Gemeinschaft auf die Errungenschaften der vergangenen Jahre anzustoßen und die Weichen für die Zukunft zu stellen. Wir als DGMT blicken mit Stolz auf ein Vierteljahrhundert zurück, in dem unsere Gesellschaft maßgeblich zur Entwicklung und Verbreitung der Membrantechnologie beigetragen hat.

Mit den vielfältigen Beiträgen wurde deutlich, dass die Membrantechnologie seit Jahrzehnten eine wesentliche Schlüsselrolle spielt und insbesondere in Hinblick auf ökologische und gesellschaftliche Zukunftsthemen wie Energieerzeugung, Wasser- und Ressourcenknappheit und Folgen des Klimawandels weiterhin spielen wird. Wir konnten ein vielfältiges Programm gestalten, das sowohl einen Rückblick auf bedeutende Meilensteine als auch einen Ausblick auf zukünftige Herausforderungen und Chancen der Membrantechnik bot.

In dieser Ausgabe der Chemie Ingenieur Technik geben einzelne auf der Tagung präsentierte Beiträge einen Eindruck von der Vielfältigkeit der Themengebiete, die von der Materialentwicklung CO₂-responsiver Polymere über die Entwicklung von Methoden für die Schadensfallanalyse bis hin zur Untersuchung von Ablagerungsbildung in der Membrandestillation reichen. Einblicke in die praxisnahe Entwicklung erhalten Sie im Beitrag über die Untersuchungen der Kopplung von MBR-Technik mit nachgeschalteter Ozonung für die erweitere Abwasserbehandlung.

Wir hoffen, dass diese Veröffentlichungen die vielfältigen Anwendungs- und Themenbereiche der Membrantechnik verdeutlichen und das Bewusstsein für die Bedeutung der Membrantechnologie in der Zukunft schärfen sowie neue Impulse für weitere Forschungsarbeiten und Anwendungen setzen. Wir wünschen den Leserinnen und Lesern viel Freude bei der Lektüre!

Steffen Richter

Franziska Blauth

Model-based process design and operation involves here-and-now and wait-and-see decisions. Here-and-now decisions include design variables like the size of heat exchangers or the height of distillation columns, whereas wait-and-see decisions are directed towards operational variables like reflux and split ratios. In this contribution, we describe how to deal with these different types of decisions in a multicriteria framework, offering an adjustability for the wait-and-see variables while at the same time respecting optimality guarantees on process key performance indicators (KPIs).

Phenol is an important chemical commodity utilized for several applications (e.g., polycarbonates, epoxy and phenolic resins, nylon). Its production starts from benzene and propylene and is based on a series of reaction steps. Among them the acid cleavage of cumyl hydroperoxide is characterized by the high reaction rate of the main reaction, together with a number of side reactions. During the 1980s a thorough kinetic study has been carried out by the researchers of Montedipe S.p.A. This activity led to the development of a comprehensive kinetic model including 14 differential equations and 15 parameters, then utilized for process operations and unit design. A review of the strategy adopted for the experimental activities is provided along with a discussion on model identification and parameter estimation.a