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Hinsichtlich der Stoff‐ und Wärmetransporteigenschaften bieten mikrostrukturierte Apparate aufgrund ihrer kleinen inneren Abmessungen große Vorteile gegenüber konventionellen Systemen. Trotzdem werden sie in der chemischen Industrie vergleichsweise selten eingesetzt. Eine grundlegende Einschränkung sind die kleinen Strömungsquerschnitte. Ablagerungen aufgrund chemischer Reaktionen in den Mikrostrukturen bewirken eine Verringerung der Wärmeübertragungsleistung und eine Erhöhung des Druckverlustes. Weiterhin muss mit einer ungleichmäßigen Verteilung des Fluides auf die Mikrostrukturen und damit einer veränderten Verweilzeitverteilung gerechnet werden, wodurch die Effizienz der Apparate sinkt. In der vorliegenden Arbeit werden erste grundlegende systematische Untersuchungen zum Kristallisationsfouling in Mikrowärmeübertragern vorgestellt.
The advantages of microstructure devices concerning heat and mass transfer are well known. However, the usage of microstructure devices in chemical industry is still limited today. A limitation for industrial application is the liability of microstructures to blocking due to impurity of the fluid or by unintended deposition (fouling) in the microchannels. Fouling can lead to a degradation of the heat transfer performance, to an increase of the pressure drop, to a change of the fluid distribution in the microstructures and to a shorter residence time of the fluid. In the framework of this research project a micro heat exchanger for fundamental experimental investigations on crystallization fouling of CaCO3 in microchannels was developed and manufactured.
Mikrostrukturierte Apparate erzielen gegenüber herkömmlichen Anlagen deutlich höhere Stoff‐ und Wärmeübergänge. Ein Nachteil für den industriellen Einsatz ist Fouling, wodurch die Mikrostrukturen blockiert werden können und die Effizienz verringert wird. Grundlegende Untersuchungen zum Kristallisationsfouling in Mikrowärmeübertragern werden vorgestellt.