Mathematische Modellierung thermischer Prozesse zur Abfallbehandlung — Beispiele

Bei den Prozessen in der Hochtemperaturverfahrenstechnik werden, wie in den vorangehenden Kapiteln beispielhaft erläutert, gasförmige, flüssige und feste Stoffe bei hohen Temperaturen in Industrieöfen und Feuerungen behandelt bzw. umgesetzt. Für die Beschreibung dieser Prozesse im Sinne mathematischer Modelle spielen dementsprechend Wärme- und Stoffübertragungsvorgänge, homogene und heterogene chemische Reaktionen und Strömungs- bzw. Transportvorgänge der Stoffe im Reaktionsraum eine wesentliche Rolle. In dem hier gesteckten Rahmen stehen mehr die Modelle im Vordergrund, die eine Beschreibung des Gesamtprozesses in einem Apparat oder Reaktor erlauben. Beispiele hierfür sind die Verbrennung in einer technischen Brennkammer und der Verbren-nungs- und Vergasungsprozeß in Rostsystemen. In diese Gesamtmodelle fließen Erkenntnisse zu Einzelvorgängen, d.h. Detailmodelle, wie z.B. Diffusions- und Stoffübertragungsansätze, Modelle zum Abbrand von Einzelpartikeln usw. ein. Die Gesamtmodelle setzen sich somit aus einer Reihe von Einzelmodellen zusammen. Wichtig für den Detaillierungsgrad eines Gesamtmodells ist, daß die Genauigkeit und die Flexibilität einer mit dem Modell durchzuführenden Systemanalyse von der Genauigkeit und Verfügbarkeit der jeweils erforderlichen Daten und Randbedingungen der jeweiligen Teilmodelle bestimmt wird.