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Hydrogen peroxide (H2O2) is a typical surface sterilization agent for packaging materials used in the pharmaceutical, food and beverage industries. We use the finite-elements method to analyze the conceptual design of an in-line thermal evaporation unit to produce a heated gas mixture of air and evaporated H2O2 solution. For the numerical model, the required phase-transition variables of pure H2O2 solution and of the aerosol mixture are acquired from vapor-liquid equilibrium (VLE) diagrams derived from vapor-pressure formulations. This work combines homogeneous single-phase turbulent flow with heat-transfer physics to describe the operation of the evaporation unit. We introduce the apparent heat-capacity concept to approximate the non-isothermal phase-transition process of the H2O2-containing aerosol. Empirical and analytical functions are defined to represent the temperature- and pressure-dependent material properties of the aqueous H2O2 solution, the aerosol and the gas mixture. To validate the numerical model, the simulation results are compared to experimental data on the heating power required to produce the gas mixture. This shows good agreement with the deviations below 10%. Experimental observations on the formation of deposits due to the evaporation of stabilized H2O2 solution fits the prediction made from simulation results.
Dimensionen 1-2019: Magazin der FH Aachen University of Applied Sciences - Wir sind FH Aachen!
(2019)
Inhaltsverzeichnis:
6 Wir sind FH!
8 Steigen Sie ein : Wir nehmen Sie mit auf eine Reise der Roboter und Maschinen
18 Grenzenlose Förderung : Das Stipendienprogramm geht in das zehnte Jahr
20 Marias neue Kleider : Wissenschaftler unterstützen die Domschatzkammer
24 Die Sprengstoffschnüffler : Fliegerbomben im Erdreich: Neues Verfahren auf Basis der Neutronenaktivierungsanalyse
26 Geschafft! : Erster marokkanischer Elektrotechnikstudent macht seinen Doppelabschluss an der FH Aachen
28 Maßgeschneidert : Dr. Denise Milinnus vom INB entwickelt digitale Biosensoren für die personalisierte Medizin
32 Auf Höhenflügen : Tobias Barth macht außergewöhnliche Luftaufnahmen
36 Über alle Berge : Talentscouting eröffnet neue Wege
38 Der etwas andere Reiseführer : FH-Studentinnen entwerfen Stadtplan für junge Menschen
42 Warum kommt mein Zug zu spät? : FH-Experten im Interview über Probleme und Lösungen der Schiene
48 Der Alina-Weg : Alina Richter promoviert bei der Volkswaren-Konzernforschung
51 Selbst ist die Frau : Die 31-jährige Meral Dural studiert erfolgreich Elektrotechnik am FH-Campus Jülich
52 An der Schnittstelle : INFORM-Professur für angewandte Mathematik und Informatik
53 Kopfnuss
54 Einmal scannen bitte : Forschungsprojekt am MASKOR-Institut wird vom Bund gefördert
56 Inspiriert vom Tier- und Pflanzenmeer : FH-Absolventin Lara Bispinck gewinnt "Future Impact Maker"
60 Schmusekurs mit dem Tiger : FH Aachen führt Kooperationsverbund mit taiwanesischen Hochschulen an
62 Impressum