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Ein CFD-basierter Compartmentmodellansatz wird auf eine kontinuierliche Polymerisation in einer vereinfachten statischen Mischergeometrie zur modellgestützten Untersuchung der Belagsbildungswahrscheinlichkeit angewendet. Die Definition der Compartments in den periodischen Strömungszonen der Mischergeometrie erfolgt auf Basis stationärer CFD-Simulationen der Hydrodynamik. Anhand von Geschwindigkeitskriterien werden Totzonen sowie Strömungszonen identifiziert und durch ideale Reaktorelemente abgebildet. Ein variabler Austauschstrom zwischen den Compartments als Funktion der Reynoldszahl bildet den Einfluss des Polymerisationsfortschritts auf das Strömungsprofil ab. Im Anwendungsbeispiel für die freie radikalische Lösungspolymerisation von Methylmethacrylat kann in stationären Simulationen mit dem entwickelten Modell eine deutlich erhöhte Viskosität in den Totzonen nachgewiesen werden, die auf ein erhöhtes Belagsbildungsrisiko hindeutet. |
