Thermische Kopplung chemischer Rührkesselreaktoren mit weiteren Anlagekomponenten (Teil 2)

Zusammenfassung

Energiekosten können zusätzlich verringert werden, wenn Energieströme, die durch chemische Reaktionen umgesetzt werden, bereits beim Erstellen der Schaltung der Wärmeübertrager berücksichtigt werden. Das Reaktionsgemisch kann durch einen aufzuheizenden Stoffstrom gekühlt oder durch einen abzukühlenden Stoffstrom aufgeheizt werden. In diesem Fall spricht man von einer thermischen Kopplung des chemischen Reaktors mit der betreffenden Anlagenkomponente. In der vorliegenden Arbeit wird die thermische Kopplung von Rührkesselreaktoren mit einer beliebigen Anlagenkomponente untersucht. Zunächst wird der Bereich der Prozeßparameter bestimmt, in welchem die Reaktionsführung technisch verwirklicht werden kann. Dieser wird als zulässiger Betriebsbereich bezeichnet. Anschließend wird ermittelt, für welche Reaktionsbedingungen die Energiekosten durch die thermische Kopplung verringert werden können. Dies schränkt den zulässigen Betriebsbereich zusätzlich ein. Die kostengünstigste Schaltung der Apparate wird durch die Minimierung der jährlichen Gesamtkosten ermittelt. An einem vereinfachten Beispiel wird das vorgestellte Verfahren erläutert.