Im Rahmen von Forschungsprojekten werden am IVT Prozessmodelle für Hochtemperaturprozesse entwickelt. Diese werden mit einem Flowsheet- Simulator umgesetzt. Bisher wurden verschiedene Prozesse untersucht:

• Metallurgische Prozesse
  - LD-Konverter
  - Elektrolichtbogenofen - Prozess
  - Pfannenofen
• Verfahren zur thermischen Reststoffbehandlung
• Klinkerbrennprozess

Der chemische Umsatz in diesen Prozessen wird neben dem thermodynamischen Gleichgewicht insbesondere auch von den Transportverhältnissen im Apparat bestimmt. Im Rahmen der Modellentwicklung werden daher die Transport- bzw. Strömungsverhältnisse durch Zellenmodelle abgebildet. Diese können z.B. basierend auf CFD- Analysen des Apparates entwickelt werden. Der lokale chemische Reaktionsumsatz wird durch die Einbindung eines thermochemischen Simulationsprogramms in den Flowsheet- Simulator erfasst.

• Flash-Prozesse

Eine Modellierung von Flash-Prozessen der Metallurgie und der Reststoffbehandlung umfasst eine komplett gekoppelte Simulation der Reaktion und der mehrphasigen Strömung. Dazu ist der thermochemische Simulator in eine CFD-Umgebung eingebunden. Die Methode wurde am Beispiel des Schmelzzyklons entwickelt.

Die Methoden der Zellenmodellierung und der CFD- Simulation können auf verschiedenste Prozesse der Hochtemperaturverfahrenstechnik angepasst werden und ermöglichen dem Anwender eine dynamische Analyse der komplexen Vorgänge, die experimentell nicht zugänglich sind. Die Simulationen sind die Grundlage zur Apparateoptimierung und dienen als Basis der Entwicklung von Prozessführungsstrategien.