Local image-based and conventional integral entrainment analysis

Beschreibung

Tropfenmitriss stellt eine ernste Gefährdung für die Trenneffizienz sowie nachgeschaltete Anlagenteile in der Destillation und Absorption dar. Aufgrund der komplexen Natur dieses Phänomens, berücksichtigen Ingenieure Tropfenmitriss meist mittels Sicherheitszuschlägen und heuristischen Ansätzen. Die begrenzte Verfügbarkeit von Messmethoden für die Untersuchung mitgerissener Flüssigkeit stellt einen nachvollziehbaren Grund für dieses Vorgehen dar. Diese Arbeit etabliert eine neue Messmethodik zur Analyse mitgerissener Flüssigkeit in Form eines bildbasierten Systems. Als Sonde konstruiert, ermöglicht das System eine detaillierte Untersuchung des Tropfenspektrums über Böden und Packungen. Die erzielten Erkenntnisse verdeutlichen den Einfluss der Betriebsparameter sowie der Einbautenauslegung auf das Ausmaß des Mitrisses. Diese Ergebnisse werden konventionellen Systemen kritisch gegenübergestellt, wie zum Beispiel der Quantifizierung mitgerissener Flüssigkeit mittels Sammelböden, Druckverlustmessungen oder der Bestimmung der Sprudelschichthöhe. Da sich die entwickelte Sonde durch eine hohe Flexibilität bei niedrigen Konstruktions- und Betriebskosten auszeichnet, wurde ein Extrapolationsmodell entwickelt um den integralen Mitriss basierend auf lokal-detektierten Flüssigkeitsvolumina vorauszusagen. Dieses Vorgehen positioniert die bildbasierte Messtechnik als potentielle Alternative zu konventionellen Messverfahren wie Sammelböden, Leitfähigkeitsmessern oder Tropfenschlagvorrichtungen. Insbesondere Bilddaten stellen eine große Quelle dar, die die Gewinnung unzählbarer Informationen über die Partikelform, -größe, -geschwindigkeit und Richtungsbewegung ermöglicht. Daher wird die Leistungsfähigkeit des bildbasierten Messsystems separat diskutiert bezüglich der Messreichweite im Hinblick auf Größe und Geschwindigkeit. Die im Rahmen dieser Arbeit präsentierten Erkenntnisse fungieren als Anreiz für Verfahrenstechniker und Chemieingenieure bildbasierte Systeme in ihre Anlagenausrüstung zu integrieren.

Autor*in

Jonas Schulz

Themen in »Local image-based and conventional integral entrainment analysis«

entrained liquid entrainment image analysis

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