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Wärmeübergang und Verweilzeit in Dünnschichtverdampfern – Ergebnisse aus Forschung und Praxis

Wie lassen sich der Wärmeübergang und die Trennleistung in Dünnschichtverdampfern gezielt beeinflussen? Welche Rolle spielen Strömungsdynamik, Benetzung und Wischersysteme auf das Betriebsverhalten von Dünnschichtverdampfern? Welche thermische Belastung erfahren die einzelnen Komponenten im Dünnschichtverdampfer? Diese und weitere Fragen stehen im Mittelpunkt des Forschungsprojekts zur „Wertstoffrückgewinnung mittels Dünnschichtverdampfung“, das im Rahmen dieses Webinars vorgestellt wird.

27. November 2025

Online

Dünnschichtverdampfer sind seit Jahrzehnten als Spezialapparate im Einsatz – insbesondere zur Aufkonzentrierung und Aufreinigung thermisch sensibler oder hochviskoser Stoffsysteme. Ihre Auslegung erfolgt jedoch in der Praxis häufig auf Basis von Erfahrungswerten. Die Vorhersage neuer Betriebspunkte ist aufgrund der Vielzahl relevanter Einflussgrößen oft mit erheblichen Unsicherheiten verbunden.

Ziel des Projekts war es daher, die physikalischen Grundlagen besser zu verstehen und die Auslegung von Dünnschichtverdampfern zu verbessern. Dazu wurde ein Dünnschichtverdampfer im Labormaßstab mit unterschiedlichen Wischersystemen (Kamm- und Rollenwischer) systematisch untersucht. Der Fokus lag auf dem Zusammenspiel von Fluiddynamik und Wärmeübertragung. Neben detaillierten Verweilzeitexperimenten kamen auch Hochgeschwindigkeitsaufnahmen zum Einsatz, um das Strömungsverhalten und die Filmcharakteristik während der Verdampfung zu analysieren.

Das Webinar bietet nicht nur Einblicke in experimentelle und simulationsbasierte Methoden zur Berechnung des Wärmeübergangs und der Verweilzeitverteilung, sondern gibt auch praxisnahe Hinweise für die Anwendung und Auslegung von Dünnschichtverdampfern für die Trennung von thermisch sensiblen Stoffsystemen.

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Abbildung 1: Experimentell bestimmte Verweilzeitverteilungen ohne Verdampfung bei verschiedenen Flächenumfangsbelastungen (Appelhaus et al., 2025b).

 

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Abbildung 2: Experimentelle Wärmedurchgangskoeffizienten in Abhängigkeit der Verdampfungskapazität und des Eindampfverhältnisses.

 

Modellskizze

Abbildung 3: Modularer Modellierungsansatz zur Simulation von Wärmeübergang und Fluiddynamik (Appelhaus et al., 2025a).

 

Referenten:

  • David Appelhaus, M.Sc., Institut für Chemische und Thermische Verfahrenstechnik, Technische Universität Braunschweig

Literatur:

Appelhaus, D., Jasch, K., Groth, M., Scholl, S., 2025a. Modeling of Fluid Dynamics in Wiped Film Evaporators during Evaporation. Separation and Purification Technology.

Appelhaus, D., Jasch, K., Meyer, H., Scholl, S., 2025b. Evaporation effects on residence time in wiped film evaporators with roller wipers. Chemical Engineering Research and Design 218, 341–349. https://doi.org/10.1016/j.cherd.2025.04.036

 

Nutzen Sie die Gelegenheit, sich über neue Entwicklungen und praxisorientierte Lösungsansätze im Bereich der thermischen Stofftrennung zu informieren.

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Für weitere Informationen und Rückfragen kontaktieren Sie bitte

 

Frau Isabelle Schütt
Tel.: 069 7564-267