Phänomenbasierte Prozesssynthese

Ziel dieses Projektes war die Entwicklung einer Methode zur phänomenbasierten Prozesssynthese, die mittels Superstrukturoptimierung automatisch Fließbildvarianten erzeugt. Durch das Zusammensetzen von Prozessen aus Phänomen-Bausteinen (PBB) anstelle von vordefinierten Einheitsoperationen wird die Kreativität bei der Prozesssynthese maximiert und Prozessintensivierungsprinzipien wie integrierte oder hybride Trennverfahren können auch über konventionelle Anlagen hinaus berücksichtigt werden. Die optimierungsbasierte Methode erzeugt vielversprechende phänomenbasierte Fließbildvarianten, die weiter interpretiert und in Anlagen umgesetzt werden können, indem Datenbanken verwendet oder neue Ausrüstungen vorgeschlagen werden, die den phänomenbasierten Entwurf umsetzen. Ein Schema der generischen Superstruktur, die zur automatischen Generierung von Fließbildvarianten vorgeschlagen wurde, ist in der folgenden Abbildung dargestellt:

Kooperationspartner: AkzoNobel Industrial Chemicals B.V.

Gefördert durch: AkzoNobel Industrial Chemicals B.V. über Prof. Dr.-Ing. Andrzej Górak (2015-2017)


Publikationen:

  • Kuhlmann, H. and Skiborowski, M. (2016). Synthesis of Intensified Processes from a Superstructure of Phenomena Building Blocks. Computer Aided Chemical Engineering. 38 697--702. [doi] [www] [BibTex]
  • Kuhlmann, H. and Skiborowski, M. (2017). Optimization-Based Approach to Process Synthesis for Process Intensification: General Approach and Application to Ethanol Dehydration. Industrial and Engineering Chemistry Research. 56 (45), 13461--13481. [doi] [www] [BibTex]
  • Kuhlmann, H. and Veith, H. and Möller, M. and Nguyen, K.-P. and Górak, A. and Skiborowski, M. (2018). Optimization-Based Approach to Process Synthesis for Process Intensification: Synthesis of Reaction-Separation Processes. Industrial and Engineering Chemistry Research. 57 (10), 3639--3655. [doi] [www] [BibTex]
  • Kuhlmann, H. and Möller, M. and Skiborowski, M. (2019). Analysis of TBA-Based ETBE Production by Means of an Optimization-Based Process-Synthesis Approach. Chemie-Ingenieur-Technik. 91 (3), 336--348. [doi] [www] [BibTex]