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Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme
Was Sie erwartet:
Das Schließen von Prozesskreisläufen durch Aufbereitung und Wiederverwendung von Wertstoffen bietet sowohl aus ökologischer als auch auf ökonomischer Sicht ein hohes Optimierungspotential, welches durch die Entwicklung und Optimierung neuer Aufbereitungstechnologien immer besser ausgeschöpft werden kann. Besonders die möglichen Einsparungen im Bereich der Rohstoffbeschaffung und Abwasserentsorgung führen oftmals zu schnellen Amortisationszeiten und damit zu einem hohen Entwicklungs- und Implementierungsanreiz sowohl für Anlagenbauer als auch für Anlagenbetreiber.
Im Rahmen eines großen Verbundprojektes soll die Aufbereitung von Säuren mit Membranprozessen demonstriert werden. Am Fraunhofer ISE wird hierfür als aussichtsreicher Ansatz die thermische Aufbereitung von Säuren durch hydrophobe, mikroporöse Membranen untersucht, welche als dünne Trennschicht zwischen zwei Fluiden dient und flüchtige Bestandteile angetrieben von einer Partialdruckdifferenz das Porensystem der Membran passieren. Der Dampfraum lässt sich aufgrund der geringen Dicke der Membranen (30-500µm) auf ein Minimum reduzieren, wodurch sehr große Austauschflächen bei kleiner Anlagengröße realisiert werden können. Die Membranmodule können ausschließlich aus polymeren Werkstoffen industriell hergestellt werden, was ein erhebliches Kostensenkungspotential im Vergleich zu herkömmlichen Verdampferanlagen aus Metall bietet. Durch eine entsprechende Konfiguration und modulare Verschaltung der Membranmodule können auch für kleine Anlagen effiziente Wärmerückgewinnungskonzepte kostengünstig realisiert werden. Hierdurch entstehen besonders auch für mittelständische Unternehmen neue Möglichkeiten Rohstoffrückgewinnung und letztendlich zu Schließung der internen Kreisläufe.
Im aktuellen Projekstadium werden Planungsgrundlagen für die zu realisierenden Feldtestanlagen erarbeitet (z.B. Simulationsmodelle, Anlagenschemata, grundlegende Modulkonstruktion etc.). Weiterhin werden Versuchsanlagen im Labormaßstab aufgebaut und in Betrieb genommen um praktische Erfahrungen zu materialien und betriebssicherheit zu erlangen.Im Rahmen einer studentischen Arbeit soll nun eine Auslegung und Detailplanung für ein Demonstrationssystem für die späteren Feldtests erfolgen. Zetrale Fragestellungen ergeben sich daber neben der Hydraulikplanung in den Bereichen der Komponentenauswahl, der Prozessautomation sowie der Berücksichtigung von Sicherheitsaspekten in Bezug auf die entsprechend als Gefahrstoffe eingestuften Prozessfluide. Hierbei soll explizit auf die Vorerfahrungen aus dem Laborbetrieb zurückgegriffen werden. Zur Auslegung sollen neben Grundlegenden verfahrenstechnischen Überlegungen auch am Institut vorhandene Simulationsmodelle eingesetzt werden. Die Detailplanung soll ausgehend von der Erstellung eines Hydraulikschemas mit CAD umgesetzt werden.
Die Analyse von bereits am Institut verfügbaren MD-Testsystemen für die Wasseraufbereitung sowie die weitreichenden Erfahrung innerhalb der Arbeitsgruppe zur Testsystementwicklung und Prozessautomation bieten eine gute Grundlage für die Anleitung und Unterstützung der anstehenden Arbeiten.


Ihre Aufgaben sind:
  • Einarbeitung in die Grundlagen der Membrandestillation (MD), MD-Systemtechik, MD-Auslegungswerkzeuge
  • Grundlagen der Membrandestillation
  • Entwicklung des hydraulischen Aufbaus und Umsetzung in einem Hydraulikplan
  • Verfahrenstechnische Auslegung der Schlüsselkomponenten
  • (Vor-) Auswahl der Komponenten
  • Detailplanung mit CAD

Bachelor-/Master-/Diplomarbeit zum Thema: "Auslegung und Planung eines Feldtestsystems zur Aufbereitung von Säuren mittels Membranverfahren"

Kennziffer: ISE-2017-225
Ihre Voraussetzungen:
  • Studium mit verfahrenstechnischem Kontext
  • grundlegende Kenntnisse zu Aspekten verfahrenstechnischer Auslegungungen thermischer Systeme/Komponenten (z.B. Pumpen, Wärmetauscher etc.), Wärme- und Stoffübertragung
  • Sicherer Umgang mit MS-Excel, CAD Vorkenntnisse von Vorteil
  • gute Englischkenntnisse


Kontakt:
Bitte richten Sie Ihre Bewerbung mit allen wichtigen Unterlagen unter Angabe der Kennziffer an:
Bitte richten Sie Ihre Bewerbung unter Angabe der Kennziffer an:
daniel.winter@ise.fraunhofer.de
(Anschreiben, CV und Zeugnisse in einempdf-Dokument mit max. 10 MB)


Fragen zu dieser Position beantwortet gerne:
Fragen zu dieser Position beantwortet gerne
Daniel Winter, Tel.: +49 (0)761 45 88-53 53
Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme
Freiburg

http://www.ise.fraunhofer.de


Erschienen auf academics.de am 03.08.2017
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