Destillation mittels Wärmepumpenenergie

Ziel der Masterarbeit war die Evaluation von alternativen Methoden zur Trennung von Flüssigkeitsgemischen. Im Fokus lag dabei der Kundennutzen, d.h. die Anwenderfreundlichkeit der Trennverfahren. Eine ausführliche Literaturrecherche ergab die folgenden vier, sich eignenden Systeme: eine Mikrofluidikvorrichtung, Pervaporation, Destillation mit einem indirekten Wärmepumpensystem und Kapillarelektrophorese. Alle Prozesse wurden ausgearbeitet und anhand vordefinierter Kriterien bewertet. Anhand dieser Bewertungsskala weisst das indirekte Wärmepumpensystem das höchste Potential auf und wurde anschliessend ausgelegt, aufgebaut und getestet. Für den Vergleich mit existierenden Anlagen, wurde ein maximaler Kondensationstest definiert und für verschiedene Arbeitspunkte durchgeführt. Für einen optimalen Prozess war eine stabile Regelung der Kompressordrehzahl, des Öffnungsgrades des elektronischen Expansionsventils und der Lüftergeschwindigkeit über den Enthitzer erforderlich. Mit dem indirekten Wärmepumpensystem konnten je nach Arbeitspunkt die maximale Kondensationsmenge um 30 % bis 60 % gesteigert werden, was direkt eine Erhöhung des Kundennutzen zur Folge hat.