Entwurfsmethode zur Auslegung hybrider Trennverfahren aus Rektifikation und Schmelzekristallisation für die Aufreinigung engsiedender Gemische

Die Kombination aus Rektifikation und Schmelzekristallisation in einem hybriden Trennverfahren hat großes Potenzial für die Prozessintensivierung. Allerdings stellt die Auslegung solcher Verfahren aufgrund der Vielzahl struktureller und operativer Freiheitsgrade eine große Herausforderung dar. Für die Auslegung hybrider Trennverfahren hat sich eine dreistufige Auslegungsmethode durchgesetzt, die aber nur dann angewendet werden kann, wenn alle Modellparameter für die Kristallisation a priori bekannt sind. Da dies oft nicht der Fall ist, wird hier eine vierstufige Entwurfsmethode vorgeschlagen. Die Eignung der Methode sowie entwickelte Werkzeuge werden an einem Fallbeispiel der Trennung langkettiger isomerer Aldehyde vorgestellt. Design of hybrid separations is still challenging due to large number of structural and operation degrees of freedom. To design a hybrid separation combining distillation and crystallization, a three‐step approach is utilized, which can only be applied if all parameters for the rigorous modeling of crystallization and all cost functions are known a priori. Since this is often not the case in early process development stages, a four‐step design method is proposed for that purpose. The developed tools and the feasibility of the approach are shown in a case study of separation of a binary mixture of long‐chain isomeric aldehydes. Es wird eine vierstufige Entwurfsmethode für die Auslegung hybrider Trennverfahren vorgeschlagen, wenn validierte Modellparameter und/oder Kostenparameter a priori nicht bekannt sind. Die Eignung der Methode wird an einem Fallbeispiel der Trennung langkettiger isomerer Aldehyde vorgestellt.