Modellierung von kontinuierlichen Prozessen

Das Verständnis eines Prozesses ist der Schlüssel zu seiner Gestaltung und Optimierung. Aufgrund der Vielzahl von Komponenten, Apparaten und Rückführungen sind die Auswirkungen einer Änderung der Prozessparameter kaum mehr überschaubar.

Hier hilft eine Simulation, die einen Prozess Apparat für Apparat rigoros nachstellt, d.h. dass das Verhalten der Apparate durch physikalisch begründete Modelle repräsentiert wird. Auf diese Weise ist es dann möglich, Varianten schnell zu berechnen und die optimale herauszufinden. Dem Experiment bleibt dann die wichtige Aufgabe überlassen, die gefundene Lösung zu verifizieren.

Eine Simulation liefert die Mengen- und Energiebilanzen eines Prozesses und die zur Auslegung der Apparate erforderlichen Belastungsdaten (z.B. Durchsätze, Temperaturprofile).

Bei der Entwicklung eines Verfahrens sind die Bilanzen immer der Ausgangspunkt: Mengen- und Energiebilanzen sind zum einen notwendig zur Vorlage bei der Behörde, zum anderen liefern sie die für die Ermittlung der Betriebskosten notwendigen Eckdaten. Die Mengenbilanz liefert die Informationen, wie sich die Komponenten auf die Ausgangsströme der Apparate aufteilen. Oft liefert sie wertvolle Informationen zur Prozessgestaltung, z.B. dann, wenn sich eine Spurenkomponente in den Kreisläufen anreichert und ein Ausgang für sie gefunden werden muss. Die Energiebilanz identifiziert die aufwendigen Prozessschritte mit hohem Verbesserungspotential – dort muss man ansetzen.

Die Belastungsdaten sind wichtig als Grundlage der Auslegung der Apparate und der Festlegung des Regelschemas – sie machen eine Aussage zum Innenleben der Apparate.

Für eine Simulation werden gute Stoffdaten, effizient arbeitende Simulationsprogramme und viel Erfahrung bei der Interpretation der Ergebnisse benötigt – Voraussetzungen, die bei A&D AS Solutions Process Industries gegeben sind.