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Tropfengrößenverteilungen in einem Laborquench

  • Die Beschreibung von Sprühprozessen gestaltet sich aufgrund der hohen Komplexität der ablaufenden Vorgänge äußerst schwierig. Im vorliegenden Beitrag wird ein Spezialgebiet der Sprühvorgänge, die Rauchgasquenchung durch eingedüstes Wasser, untersucht. Ziel des Verfahrens ist es, eine möglichst schnelle Abkühlung der Rauchgase zu erreichen. Dies spielt beispielsweise bei der sogenannten De-Novo-Synthese der Dioxinbildung eine entscheidende Rolle.In technischen Apparaten wird der Kühleffekt nahezu ausschließlich durch die Verdunstung des eingesetzten Wassers erzielt. Dies ist der Fall, da das Wasser im Überschuss und im Kreislauf gefahren wird. Hierdurch wird insbesondere eine geringe Beeinflussung des Gesamtprozesses von wechselnden Lastfällen erreicht. Diese Fahrweise bedeutet für den idealen Apparat eine isenthalpe Abkühlung. Der maximale Kühleffekt wird in diesem Fall durch die Kühlgrenztemperatur vorgegeben.Die bisherige verfahrenstechnische Auslegung von Quenchapparaten beruht auf integralen Betrachtungsweisen [5] mit beiDie Beschreibung von Sprühprozessen gestaltet sich aufgrund der hohen Komplexität der ablaufenden Vorgänge äußerst schwierig. Im vorliegenden Beitrag wird ein Spezialgebiet der Sprühvorgänge, die Rauchgasquenchung durch eingedüstes Wasser, untersucht. Ziel des Verfahrens ist es, eine möglichst schnelle Abkühlung der Rauchgase zu erreichen. Dies spielt beispielsweise bei der sogenannten De-Novo-Synthese der Dioxinbildung eine entscheidende Rolle.In technischen Apparaten wird der Kühleffekt nahezu ausschließlich durch die Verdunstung des eingesetzten Wassers erzielt. Dies ist der Fall, da das Wasser im Überschuss und im Kreislauf gefahren wird. Hierdurch wird insbesondere eine geringe Beeinflussung des Gesamtprozesses von wechselnden Lastfällen erreicht. Diese Fahrweise bedeutet für den idealen Apparat eine isenthalpe Abkühlung. Der maximale Kühleffekt wird in diesem Fall durch die Kühlgrenztemperatur vorgegeben.Die bisherige verfahrenstechnische Auslegung von Quenchapparaten beruht auf integralen Betrachtungsweisen [5] mit bei entsprechenden Apparatebauern vorliegenden empirischen Beziehungen eine wissenschaftliche Untersuchung des Quenchprozesses, z.B. zu seiner Optimierung, ist nur durch eine differenzielle Betrachtung möglich. Als eine Haupteinflussgröße muss die zur Verfügung stehende Austauschfläche näher betrachtet werden. Die Austauschfläche wird durch die Größe und Anzahl der im Quench vorhandenen Tropfen bestimmt. Aus diesem Grund ist die Kenntnis der im Apparat vorliegenden Tropfengrößenverteilungen von entscheidender Bedeutung. Die Bedeutung der Tropfengrößenverteilung ist nur durch eine aufwendige Messtechnik möglich. In der hier vorgestellten Arbeit wird die Tropfengrößenverteilung mit Hilfe eines Phasen-Doppler-Anemometers (PDA) bestimmt.Die theoretische Beschreibung erfolgt mit einem um Tropfengrößenverteilungen erweiterten Ansatz, der in [2] vorgestellt wurde.show moreshow less

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Metadaten
Author: Stefan Siepmann, Manfred Güsewell
Document Type:Article
Language:German
Year of publication:2000
Tag:Laborquench; Tropfengrößenverteilung
Quelle aus UBICO:Chemie-Ingenieur-Technik, 72(2000)12, S. 1531-1534, 0009-268X
Faculty/Chair:Fakultät 3 Maschinenbau, Elektro- und Energiesysteme / FG Thermodynamik / Thermische Verfahrenstechnik
Institution name at the time of publication:Fakultät für Umweltwissenschaften und Verfahrenstechnik (eBTU) / LS Thermodynamik / Thermische Verfahrenstechnik
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