Drop‐Population Balances as Basis for the Design of Extraction Columns

Durch die Auslegung von Extraktionskolonnen basierend auf Experimenten im Labormaßstab und Simulationen lassen sich Zeit und Kosten sparen, da die heute üblichen, teuren Technikumsexperimente entfallen. Das Verhalten einzelner Tropfen bzw. Tropfenschwärme wird im Labormaßstab untersucht. Systemspezifische Parameter geeigneter Modelle werden an die Experimente angepasst und fließen dann in Simulationen ein, die mittels Tropfenpopulationsbilanzen den Extraktionsprozess beschreiben. Es wird eine Übersicht über die historische Entwicklung dieser Methode für die Extraktion und die heute relevanten Lösungsansätze gegeben. Das Simulationstool ReDrop kann erfolgreich das Verhalten von pulsierten Extraktionskolonnen vorhersagen und wurde mit mehreren, auch industriellen Stoffsystemen validiert. Eine Perspektive für die zukünftige Entwicklung wird aufgezeigt. For the design of extraction columns time and cost can be saved, if it is based on lab‐scale experiments that replace the pilot‐plant scale experiments which are commonly used today. In lab‐scale experiments the behavior of individual drops and drop swarms is investigated. System specific parameters of appropriate models are fitted to these experiments. These are used in simulations that describe the extraction process via drop‐population balances. An overview over the historic development of this approach as well as todays solution methods is given. The simulation tool ReDrop can successfully describe the behavior of pulsed extraction columns and has been validated with several also industrial material systems. A perspective for future development is presented.