Prof. Dr. habil. Grit Kalies, Prof. Dr. habil. Jürgen Schmelzer, Dr. Mandy Klauck

Forschungsschwerpunkte der Grenzflächenthermodynamik (Auszug)

• Thermodynamik von Mischphasen unter Einbeziehung von Grenzflächen
• Texturelle und energetische Charakterisierung von porösen und/oder dispersen Festkörpern (Aktivkohlen, Zeolithe, Kohlenmolekularsiebe, MOFs etc.) mit Methoden wie Gas- und Flüssigphasenadsorption, Kalorimetrie, Quecksilberporosimetrie, Pyknometrie, geschwindigkeitsprogrammierte Thermodesorption (CRTA)
• Vorausberechnung der Mehrkomponentenadsorption
• Konstruktion von Flüssigphasenadsorptionsanlagen
• Modellentwicklung zur Auswertung von Gas- und Flüssigphasenadsorptionsisothermen
• Weiterentwicklung der phänomenologischen und statistischen Thermodynamik

 

Laufende Forschungs- und Industrie-Projekte

Thermodynamik und Vorausberechnung der Adsorption von Mischungen

(DFG, KA 1560/4-2)

Studien zur Gasadsorption an porösen Festkörpern: die energetische Heterogenität und verbesserte Isothermeninterpretation (DFG, KA 1560/6-1)

Texturbestimmung von Reaktorkohleproben und Bohrkernen der Erdgasindustrie (Industriepartner)

Mischphasenthermodynamik

Thermische Stofftrennverfahren sind ein wichtiger Bestandteil vieler Produktionsverfahren in der chemischen Industrie. Die klassischen Stofftrennprozesse, wie Destillation, Rektifikation und Extraktion, laufen unter vielstufiger Einstellung von Gleichgewichten zwischen zwei oder mehr fluiden Phasen ab. Für die technische Realisierung von thermischen Stofftrennverfahren sind genaue Kenntnisse über die Phasengleichgewichte der beteiligten Stoffe erforderlich. Die Bestimmung von Phasengleichgewichtsdaten ist sehr kostenintensiv, außerdem werden die Daten für weite Temperatur- und Druckbereiche benötigt. Daher besteht neben der experimentelle Bestimmung von Phasengleichgewichtsdaten die Aufgabenstellung Berechnungsmodelle zu entwickeln und zu testen, mit denen die benötigten Informationen zuverlässig gewonnen werden können.

Experimentelle Untersuchung von

• Flüssigkeit-Flüssigkeit-Gleichgewicht

• Flüssigkeit-Dampf-Gleichgewicht

• Grenzaktivitätskoeffizienten

• Thermophysikalischer Eigenschaften (Dichte, Exzessvolumina, Brechzahl)

 

Modellierung und Vorausberechnung von Phasengleichgewichten

• Aktivitätskoeffizientenmodelle: Redlich-Kilster, Wilson, NRTL, UNIQUAC

• Gruppenbeitragsmethoden: UNIFAC, Modifiziertes UNIFAC

• Zustandsgleichungen: GC-EOS, MHV2, PSRK

• Assoziationsmodelle: Brandani, ESD-EOS

Liste der letzten Abschlussarbeiten:

David Deska: Messung und Berechnung von Flüssigkeit-Flüssigkeit-Gleichgewichten in ternären Systemen aus Wasser, Cyclohexanol, Cyclohexylamin und Cyclohexan oder Toluen. Diplomarbeit, HTW Dresden, 2009.

Robert Metasch: Messung und Vorausberechnung der Phasengleichgewichte im quaternären System Wasser + Methylcyclohexan + Anilin + Cyclohexylamin. Masterarbeit, HTW Dresden, 2009.

Rico Silbermann: Bestimmung von Wechselwirkungsparametern der Gruppenbeitragsmethode UNIFAC zur Berechnung von Aktivitätskoeffizienten in Systemen mit Komponenten, die Aminogruppen an Cycloalkanen (c-CHNH₂) enthalten. Masterarbeit, HTW Dresden, 2009.

Tanja Jasinowski: Messung und Vorausberechnung von Phasengleichgewichten im ternären System aus Wasser, Methylcyclohexan und Anilin. Bachelorarbeit, HTW Dresden, 2011.

Christian Nowka: Messung und Vorausberechnung von Flüssigkeit-Dampf-Gleichgewichten im ternären System aus Wasser, Toluen und Cyclohexanol. Bachelorarbeit, HTW Dresden, 2011.

Marie Priemer: Messung und Vorausberechnung des Flüssig-Flüssig-Gleichgewichts im quaternären System Wasser, n-Heptan, Cyclohexanol und Cyclohexylamin, HTW Dresden, 2011.

Sandra Richter: Messung und Vorausberechnung des Flüssigkeit-Dampf-Gleichgewichts in dem ternären Sytem Wasser, Cyclohexan, Cyclohexanol, HTW Dresden, 2012.