Populationsdynamische Modellierung und Simulation am Beispiel der Kristallisation

Als disperse Systeme werden in der Verfahrenstechnik Mehrphasensysteme bezeichnet, bei denen mindestens eine Phase dispers in Form von Individuen innerhalb einer kontinuierlichen Phase vorliegt. Diese Individuen werden durch charakteristische Eigenschaften beschrieben. Zwischen den Phasen sowie innerhalb der dispersen Phase treten verschiedene Phänomene wie z.B.Wachstum, Keimbildung, Agglomeration und Dispergierung auf.

Disperse Systeme stellen eine wichtige Prozessklasse in vielen technisch relevanten Grundoperationen wie z.B. Polymerisation, Kristallisation, Extraktion und Granulation dar.

In den letzten Jahren hat sich die Methode der populationsdynamischen Modellierung zur Beschreibung disperser Systeme etabliert. Mit Hilfe der populationsdynamischen Modellierung können die verschiedensten dispersen Prozesse in der Verfahrenstechnik beschrieben werden. Das resultierende mathematische Modell basiert hierbei auf einer einheitlichen Gleichungsstruktur. Diese Struktur wird in diesem Vortrag am Beispiel eines Modells für Kristallisationsprozesse dargestellt. Neben der Herleitung der Modellgleichungen wird auch ein Überblick für den Einsatz derartiger Modelle in der Praxis im Rahmen von Regelungen oder Prozessanalysen gegeben.