Poth, N: Optimale Prozessgestaltung mittels Reaktivrektifika

In der Regel dienen chemisch-technische Prozesse dazu, chemische Reaktionsprodukte in möglichst reiner Form herzustellen. Bei diesen Stoffwandlungsprozessen sind die verfahrenstechnischen Prozessschritte "Reaktion" und "Stoff trennung" von zentraler Bedeutung. Auch wenn sich die konventionelle getrennte Durchführung von Reaktion und Trennung in der industriellen Praxis in vielfältiger Weise bewährt hat, werden im Zuge der Intensivierung bestehender Prozesse zunehmend reaktive Trennverfahren als Alternative diskutiert. Bei solchen reaktiven Trennverfahren finden Stoff trennung und Reaktion simultan statt, was in einigen Anwendungsfällen sehr erfolgreich eingesetzt wird.Speziell die Reaktivrektifikation, d.h. die simultane Reaktion und Rektifikation in einer Gegenstromkolonne, kann auch in der technischen Praxis beträchtliche Vorteile bieten. Demzufolge ist die Reaktivrektifikation Gegenstand zahlreicher Forschungsaktivitäten in der Industrie und an den Universitäten. Wenn auch in zahlreichen Forschungsarbeiten auf die möglichen Vorzüge der Reaktivrektifikation hingewiesen wird, wird der tatsächliche vorteilhafte Nutzen in der Regel nicht nachgewiesen. Die vorliegende Arbeit versucht, diese Lücke zu schließen, indem der Einsatz der Reaktivrektifikation kritisch analysiert wird.Die Beurteilung erfolgt am Beispiel der wichtigsten der Reaktivrektifikation zugeschriebenen Vorteile: Erhöhung des reaktiven Umsatzes, Vereinfachung der Produktaufbereitung und Unterdrückung von Nebenreaktionen. Zur Bewertung werden jeweils optimale Reaktivrektifikationsprozesse mit optimalen konventionellen Prozessen verglichen, bei denen Reaktion und Rektifikation sequenziell durchgeführt werden.Für diese vergleichende Betrachtung werden einerseits neuartige Berechnungsverfahren entwickelt, die direkt, d.h. ohne rechnerbasierte Kolonnensimulation, die Bestimmung der primär interessierenden