Stoffaustauschvorgänge in der Flüssig-Flüssig Extraktion

Mit Hilfe von CFD-Simulationen wurden Extraktionsprozesse an einem Einzeltropfen beschrieben und mit experimentellen Daten verglichen. Der Schwerpunkt richtete sich dabei auf einen bekannten Effekt, der Marangonikonvektion, welcher auf Grund von Grenzflächenspannungsänderungen eine überlagerte Konvektion der Phasengrenzfläche zwischen dem Tropfen und seiner Umgebung induziert. Experimentelle Untersuchungen in verschiedenen Stoffsystemen mit Hilfe einer speziellen Apparatur (Abb. 5) zeigten, dass auf Grund dieses Effektes die Relativgeschwindigkeit des Tropfens zu seiner Umgebung beeinflusst wird und ein verstärkter Stoffaustausch stattfindet. Mit Hilfe der Simulationen konnten beide Effekte beschrieben werden.

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Abb. 5: Stromlinien in einer Versuchsapparatur für eine Flüssig-Flüssig Extraktion