Dispersionsmodell
Das Dispersionsmodell ist ein Modell zur Beschreibung der Verweilzeit von Substanzen in chemischen Reaktoren. Damit ist es neben dem Kaskadenmodell ein Verweilzeitmodell, das in der Verfahrens- und Bioreaktortechnik angewendet werden.[1]
Der Begriff Dispersionsmodell wird jedoch auch bei anderen Dispersionsprozessen angewendet, z. B. bei elektromagnetischen Wellen[2][3] oder in der Geologie.[4]
Das Dispersionsmodell eignet sich zur Beschreibung der Verweilzeit in Reaktoren wie Rührkesseln und Strömungsrohren, in denen annähernd eine Kolbenströmung vorliegt.[5] In Systemen, in denen eine starke Vermischung vorliegt, kann das Modell jedoch nur schlecht zur Bestimmung der Verweilzeit dienen.
Das Dispersionsmodell bezieht sich dabei auf die einheitslose Kenngröße der Bodenstein-Zahl:
- bei hoher Bodenstein-Zahl liegt annähernd eine Kolbenströmung und daher keine axiale Rückvermischung statt.[6]
- eine kleine Bodenstein-Zahl dagegen deutet auf ein stark (axial) rückvermischtes System hin.
Bei der Justierung eines Rührkesselreaktors sollte dabei eine möglichst niedrige Bodenstein-Zahl erreicht werden, um optimale Verhältnisse der Mischung zu erreichen. Es handelt sich dann um einen ideal rückvermischten Reaktor.[7][8]
Literatur
- M. Steiner: Das Dispersionsmodell. In: Wärme- und Stoffübertragung. 10, 1977, S. 245–253, Modul:Vorlage:Handle * library URIutil invalid.
- D. Wiemann, D. Mewes: Sind Dispersionsmodelle noch sinnvoll? In: Chemie Ingenieur Technik. 76, 2004, S. 1301–1302, Modul:Vorlage:Handle * library URIutil invalid.
- Michael Ulrich: Das instationäre Dispersionsmodell für Reaktionen mit beliebig vielen Reaktanden. In: Chemie Ingenieur Technik. 44, 1972, S. 904, Modul:Vorlage:Handle * library URIutil invalid.
