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Abschlussarbeit in Freising Weihenstephan

Messung und/oder Modellierung von Mikrofiltrationsprozessen in der Wasseraufbereitung

04.08.2017, Abschlussarbeiten, Bachelor- und Masterarbeiten

Ziel dieser Arbeit ist die Entwicklung eines Filtrations-Modells, welches die Bildung des Filterkuchens beschreibt und somit den Einfluss auf den Verlauf des Permeatstroms vorhersagt. Dafür werden Messdaten benötigt, wodurch die Arbeit sich in 50% Experimente und 50% Theorie aufteilt. Gerne kann auch das Verhältnis von Theorie zu Experimenten angepasst werden.

In der Lebensmittelverarbeitung und Getränketechnologie findet die Filtration, welche ein einfaches, sowie geniales mechanische Verfahren zur Trennung von Stoffen ist, Anwendung. Dabei kann es sich, abhängig von der Ausschlussgrenze der Membran, um Suspensionen, Aerosole, oder auch Gemische aus Flüssigkeiten handeln. Die Ausschlussgrenze einer Membran charakterisiert die Filtrationsgüte und werden in die Klassen Mikro-, Ultra-, Nanofiltration, und Umkehrosmose eingeteilt.

Die Mikrofiltration wird nicht nur zur Abtrennung von kolloidalen Partikeln und Mikroorganismen in der Wasseraufbereitung verwendet, sondern auch in der Abwasserbehandlung.

Während einer „dead-end“ Filtration hat der Eingangsstrom die gleiche Fließrichtung, wie der Permeatstrom. Bei der „cross-flow“ Filtration hingegen fließt der Eingangsstrom tangential zur Membran. Des Weiteren, wird eine Filtration durch den Volumenfluss und Rückhalt charakterisiert. Um daher die Anzahl der Versuche, Kosten und Zeit zu reduzieren, sollte ein Modell die Filtration in Abhängigkeit von physikalisch sinnvollen Parametern und Größen abbilden können. In der Literatur ist bereits eine Vielzahl an Filtrationsmodellen, die unterschiedliche Ansätze verfolgen, zu finden.

Verwendete Methoden und Geräte:
- Literaturrecherche
- MS Excel
- Matlab

Voraussetzungen: Spaß an einer theoretischen Arbeit. Programmierkenntnisse in Matlab sind keine Voraussetzung! Für eine Einarbeitung in die Thematik und Matlab ist gesorgt.

Kontakt: martin.huebner@tum.de

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