DECHEMA Course

Flyer DECHEMA Course 2013 Title

Für die Auslegung von Anlagen, die Berechnung des Prozessverhaltens und die Lösung von damit verknüpften Optimierungsproblemen sind Simulationsprogramme zu einem unverzichtbaren Hilfsmittel geworden. Die Qualität der Berechnungsergebnisse hängt entscheidend von den verwendeten Stoffdaten ab. Häufig stehen diese Daten nicht oder nur unvollständig zur Verfügung. Da Messungen einen hohen experimentellen und zeitlichen Aufwand erfordern, ist man bestrebt, solche Daten auf rechnerischem Wege zu ermitteln oder abzuschätzen. Moderne Datenbanken und Softwarepakete ermöglichen neben dem Zugriff auf Literaturdaten und der Verwaltung eigener Messdaten auch Visualisierung und Korrelation sowie die Abschätzung fehlender Stoffdaten für reine Komponenten und Gemische. Weit verbreitet und von großer praktischer Bedeutung sind beispielsweise Gruppenbeitragsmethoden zur Vorausberechnung von Phasengleichgewichten und Exzessgrößen (mod. UNIFAC, PSRK).

LERNZIEL

Die Teilnehmer werden mit wichtigen, aktuellen Methoden der rechnerischen Ermittlung von Stoffdaten und insbesondere Phasengleichgewichten vertraut gemacht. Damit werden sie in die Lage versetzt, Berechnungsmethoden selbständig anzuwenden und die Zuverlässigkeit der Ergebnisse zu beurteilen. Am Beispiel der DETHERM®-Stoffdatenbank werden praktische Kenntnisse im Recherchieren von Stoffdaten vermittelt. Regression, Abschätzung und Visualisierung von Stoffdaten sowie weitergehende Anwendungen, wie die Auswahl selektiver Zusatzstoffe, werden mit Hilfe der Dortmunder Datenbank (DDB) und des integrierten Softwarepakets DDBSP demonstriert.

LERNINHALT

Neben der Ermittlung von Eigenschaften reiner Stoffe und Gemische und von chemischen Gleichgewichten realer Systeme werden die modernen Methoden der Berechnung von Phasengleichgewichten ausführlich dargestellt. Auf theoretische Grundlagen wird insoweit eingegangen, als diese für das Verständnis der Methoden notwendig sind. Die Auswahl der Berechnungsmethoden wurde nach Gesichtspunkten der Anwendbarkeit in der Berufspraxis und den Möglichkeiten der Programmierung getroffen, wobei eine Konzentration auf die in der chemischen Technik wichtigen Stoffeigenschaften erfolgt. Die Vorge hensweise bei der Abschätzung von Stoffdaten wird anhand geeigneter Softwaretools demonstriert. Die Benutzung der DETHERM-Datenbank wird anhand typischer Stoffdatenprobleme ausführlich dargestellt. Dabei liegt der Schwerpunkt auf der Recherche von Stoffdaten und ihrer Übergabe an Prozesssimulationssystemen. Die Implementierung thermodynamischer Berechnungsmethoden in das Prozesssimulationsprogramm ASPEN PLUS wird erläutert, wobei Möglichkeiten und wichtige praktische Aspekte an Beispielen behandelt werden.

STOFFVERMITTLUNG

Der Stoff wird durch Vorträge und Übungen vermittelt. An einem durchgängigen Beispiel werden die Sachverhalte erläutert.

ZIELGRUPPE

Naturwissenschaftler und Ingenieure in Forschung und Entwicklung, in der Anlagenplanung und Apparateauslegung und in der Produktion; Informationsvermittler.

VORKENNTNISSE

Grundkenntnisse in Physikalischer Chemie sind von Vorteil.

VORTRAGENDE

Prof. h.c. Dr. J. Rarey, Oldenburg (Kursleitung)

Dr. R. Sass, Frankfurt am Main (Kursleitung)

Dr. U. Westhaus, Frankfurt am Main

Dr. C. Möllmann Bad Soden

THEMEN

Teil I: Thermodynamische Stoffdaten für die Synthese, Auslegung und Simulation chemischer Prozesse (1,5 Tage)

1. Reinstoffeigenschaften

1.1 PVT-Verhalten

1.2 Dampfdruck, Verdampfungsenthalpie

1.3 Kritische Daten

2. Eigenschaften von Mischungen

2.1 Fugazitäten

2.2 Exzessgrößen und Aktivitätskoeffizienten

2.3 Zustandsgleichungen (Redlich-Kwong, Soave u.a.)

3. Phasengleichgewichte (Dampf/Flüssig, Flüssig/Flüssig, Azeotropie, Fest/Flüssig, Gas/Flüssig)

3.1 Modelle für nichtideale Flüssigkeitsmischungen (Wilson, NRTL, UNIQUAC)

3.2 Vorhersage von Aktivitätskoeffizienten (UNI FAC, mod. UNIFAC)

3.3 Vorausberechnung von Phasengleichgewichten mit Zustandsgleichungen (PSRK, VTPR)

3.4 Quantenchemische Methoden (COSMO RS,…)

4. Synthese von Rektifikationsprozessen

4.1 Berechnung azeotroper Punkte in Multikomponentensystemen

4.2 Destillationslinien, Rückstandskurven

4.3 Auswahl selektiver Zusatzstoffe

4.4 Softwaredemonstration

5. Chemische Reaktionen

5.1 Berechnung von Reaktionsenthalpien

5.2 Berechnung chem. Gleichgewichte

6. Demonstration der Dortmunder Datenbank (DDB)

Teil 2: Einführung in die Benutzung der DETHERM-Datenbank (0,5 Tage)

1. Aufbau der Datenbank DETHERM

2. Praktische Übungen zum Recherchieren

Teil 3: Das Prozesssimulationssystem ASPEN PLUS (1 Tag)

1. Thermodynamik und Prozesssimulation

1.1 Implementierung thermodynamischer Berechnungsvor schriften in das Programm

1.2 Berechnung und Vertafelung von Stoffdaten, Phasendiagramme

1.3 Anforderungen an Parameter und Stoffdaten nach dem Verwendungszweck

2. Kombin. Phasen- und Reaktionsgleichgewichte

2.1 apparent and true components

2.2 Reaktionsgleichgewichtskonstanten

2.3 Beisp. für Interaktionen versch. Parameter

3. Beschaffung von Stoffdaten und Parametern

3.1 Welche Parameter für welchen Zweck

3.2 Datenbanken

3.3 Stoffdatenabschätzung: Genauigkeit, Anwendung

3.4 Datenregression Welche Informationen für welche Parameter, Extrapolierbarkeit, Fehlerquellen und Gefahren

4. Durchgängiges Beispiel (Kolonnensimulation):

4.1 Welche Stoffdaten und Parameter fehlen oder benötigen eine Verbesserung?

4.2 Welche experimentelle Information ist vorhanden (Reinstoffdaten, Gemischdaten)?

4.3 Welche Daten schätze ich ab? .

4.4 Welche Daten für die Regression?

4.5 Simulation der Kolonne

VERANSTALTUNGSORT

Der Kurs findet an der C.v.O.-Universität in Oldenburg (Oldb.) am Standort Wechloy statt.

KURSABLAUF

Beginn: Di., 24.09.2013 9:30 Uhr

Ende: Do., 26.09.2013 17:30 Uhr

ANMELDUNG

Sie können sich online, mit dem Anmeldeformular oder formlos per E-Mail anmelden:

DECHEMA-Forschungsinstitut Weiterbildung
Postfach 170352
D-60077 Frankfurt am Main
Tel.: +49 69 7564-253/202
Fax: +49 69 7564-414
E-Mail: gruss@dechema.de
E-Mail: weber-heun@dechema.de
Internet: http://www.dechema-dfi.de/kurse

Die Weiterbildungskurse werden vom DECHEMA-Forschungsinstitut, eine Stiftung bürgerlichen Rechts, in Kooperation mit der DECHEMA Gesellschaft für Chemische Technik und Biotechnologie e.V. angeboten.

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