Vorausberechnung der Salzlöslichkeit in wässrigen, organischen und wässrig-organischen Systemen
Zusammenfassung der Projektergebnisse
In dem vorliegenden Forschungsvorhaben sollte es vornehmlich darum gehen, ein Elektrolytmodell zur Verfügung zu stellen, welches es ermöglicht, neben thermodynamischen Gemischeigenschaften von Elektrolytsystemen wie dem mittleren Aktivitätskoeffizienten, den osmotischen Koeffizienten der Lösungsmittel und dem Dampf-Flüssig-Gleichgewicht auch die Löslichkeiten von Salzen in reinen und gemischten Lösungsmitteln adäquat zu beschreiben. Zu diesem Zweck stand der Forschungsgruppe bereits eine Anzahl von Elektrolytmodellen zur Verfügung, welche auf dem von Li et al. entwickelten LIQUAC-Modell1 beruhten. Aus der Sammlung dieser Modelle wurde ein Modell entwickelt, welches die individuellen Schwächen der Modelle verringert und gleichzeitig deren Stärken erhalten sollte. Es wurde eine Anzahl benötigter modellspezifischer Parameter betrachtet und gegebenenfalls überarbeitet und angepasst oder teilweise auf modernere Weise neu berechnet. Außerdem wurde eine Reihe Messungen im Bereich von Salzlöslichkeiten und auch Gefrierpunktserniedrigungen in Lösungsmittelgemischen durchgeführt und diese Daten mit den Elektrolytmodellen auf unterschiedliche Weise betrachtet und ausgewertet. Das auf diese Weise überarbeitete Modell und die Berechnungsroutinen für die Löslichkeit und Gefrierpunktserniedrigung können einen großen Beitrag zur Prozessentwicklung und Optimierung beitragen, speziell im Bereich der reinen Salzprozesse wie bspw. dem Sylvinit-Prozess, bei welchem ein Salzgemisch von KCl und NaCl getrennt wird. und sind im gleichen Maße geeignet, Kühlmittel aus Lösungsmittelgemischen und Elektrolyten herzustellen. Im Rahmen dieser Forschungsarbeit wurden außerdem eine Anzahl Publikationen angefertigt. Im Einzelnen sind dies eine Publikation über experimentelle Salzlöslichkeiten in Lösungsmittelgemischen, eine Publikation betreffend Salzlöslichkeiten und Gefrierpunktserniedrigungen im System Wasser- DMSO-Elektrolyt, ein Postervortrag über die Performance des überarbeiteten Modells, sowie eine Bachelorarbeit, welche die Messmethoden behandelt und eine noch nicht veröffentlichte Dissertation.
Projektbezogene Publikationen (Auswahl)
-
Berechnung von thermodynamischen Eigenschaften von Elektrolytsystemen mit Hilfe des LIQUAC-Modells. Thermodynamik Kolloquium und Ingenieurdaten, Bayreuth, Oktober 2010
Mohs, A.; Gmehling, J.
-
Solubilities of NaCl, KCl, LiCl and LiBr in Methanol, Ethanol, Acetone and Mixed Solvents and Correlation Using the LIQUAC model. Ind. Eng Chem. Res. 2010. 49(10): S.4981-4988
Li, M.; Constantinescu D.; Wang L.; Mohs A.; Gmehling J.
-
The solid-liquid equilibrium of the binary system H2O – DMSO and the influence of a salt (NaCl, KCl) on the thermodynamic behavior - Correlations using a revised LIQUAC model. Fluid Phase Equilib. 2011
Mohs, A.; Decker S.; Gmehling, J.
