Weiterentwicklung eines Simulationsmodells zur Beschreibung der Aerosolbildung in Gaswäschern

Unerwunschte Aerosolbildung kann bei der Reinigung von mit anorganischen Sauren belasteten Abgasen zur erheblichen Verschlechterung der Abscheideleistung fuhren (Schaber 1995). Dies fuhrt zu zusatzlichem Aufwand und Kosten fur Abscheidung des schadstoffbelasteten Nebels mit Tropfen im unteren Mikrometerbereich. Das hier vorgestellte Simulationsprogramm AerCoDe berechnet den simultanen Stoff- und Warmeaustausch zwischen Gas- und Flussigphase in Kontaktapparaten und fuhrt zusatzlich eine oder mehrere Aerosolphasen durch heterogene bzw. homogene Kondensation ein. Das ortlich eindimensionale Modell basiert auf den ort- und zeitabhangigen Bilanzgleichungen fur Masse und Energie und liefert ein System partieller Differentialgleichungen. Die Bilanzgleichungen sind durch den Warme- und Stofftransport, der sowohl zwischen Gas und Flussigkeit, als auch zwischen Gas und Aerosol berechnet wird, miteinander verknupft (Ehrig et al. 2002). Hierfur sind verschiedene Fullkorpermodelle hinterlegt. Mit der vorliegenden Implementierung lassen sich Stoffdaten beliebiger Multikomponentengemische in die Berechnung einbinden. Das Programm erlaubt Vorhersagen uber den Sattigungsverlauf, als Indikator fur das Auftreten spontaner Aerosolbildung, und uber Grose und Zusammensetzung der Aerosoltropfen entlang des Prozesspfades. Bei der Auslegung von Gasreinigungsanlagen konnen mit dem Simulationswerkzeug Vorhersagen uber die Aerosolentstehung im Prozess getroffen werden. Neben dem Schadstoffaustrag uber den Aerosolnebel kann so auch ein kritischer Betriebspunkt berechnet werden, an dem die Aerosolbildung komplett verhindert wird. Mit Einfuhrung polydisperser Kondensationskeime sind nun auch Untersuchungen zur Entwicklung der Tropfengrosenverteilung bei heterogener Kondensation moglich, die ebenfalls im Rahmen dieser Arbeit vorgestellt werden sollen.