Lehrstuhl Fluidverfahrenstechnik der Ruhr-Universität Bochum

Postanschrift

Ruhr-Universität Bochum
Fluidverfahrenstechnik (PF22)
Universitätsstraße 150
44801 Bochum

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Kontakt | Sekretariat

Andrea Niederhagemann
Gebäude IC Ebene 3 Raum 115
0234 32 – 26427
0234 32 – 14164
sekretariat@fluidvt.ruhr-uni-bochum.de

Frau Dr.-Ing. Julia Riese

Ruhr-Universität Bochum
Raum IC 3 / 113
Universitätsstraße 150
44801 Bochum

+49 (0)234 / 32 – 26 193
+49 (0)234 / 32 – 14 164
riese@fluidvt.rub.de

Forschung

Flexibilität und Dynamik in der Verfahrenstechnik

Die chemische Industrie ist zunehmend volatilen Randbedingungen unterworfen. Neben zunehmend schwankenden Absatzmärkten steigt auch die Volatilität hinsichtlich der Rohstoff- und Energieströme, die für den Betrieb der Prozesse benötigt werden. Grund für die sich wandelnden Randbedingungen ist das Bestreben, die Abhängigkeit von fossilen Rohstoffen und Energieträgern zu minimieren.

Vor allem die großskaligen und in der Regel kontinuierlich betriebenen Prozesse der chemischen Grundstoffindustrie sind nicht ohne weiteres in der Lage, auf diese neuen Randbedingungen reagieren zu können. Oft sind die Arbeitsbereiche der konventionellen Apparate zur Stoffumwandlung und Stofftrennung limitierend für einen dynamischen Betrieb innerhalb weiter Kapazitätsgrenzen. Zudem sind viele Katalysatoren sehr empfindlich gegenüber Schwankungen in der Feedzusammensetzung. Dies steht in Konflikt mit der zunehmenden Einsatzmenge von biobasierten Rohstoffen mit regional und saisonal schwankender Qualität.

Im Rahmen der Forschungsarbeiten werden Möglichkeiten für eine Flexibilisierung der Apparate untersucht. Der Schwerpunkt liegt dabei auf Apparaten zur Stoffumwandlung im Downstream Processing. Mit Hilfe von Modellierung und Simulation werden die entwickelten Apparatekonzepte untersucht und anschließend für ihren Einsatz bei den oben genannten Randbedingungen bewertet.

Eine Übersicht zu den Forschungsarbeiten finden Sie hier.

Lehrveranstaltungen

  • Verfahrensentwicklung und Anlagenplanung
  • Beispiele aus der simulationsgestützten Prozessentwicklung (Sommersemester)

Veröffentlichungen

Artikel

Bruns, Bastian; Di Pretoro, Alessandro; Grünewald, Marcus; Riese, Julia
Flexibility analysis for demand-side management in large-scale chemical processes: an ethylene oxide production case study
Chemical Engineering Science, doi: 10.1016/j.ces.2021.116779,  2021.

Bruns, Bastian; Herrmann, Felix; Grünewald, Marcus; Riese, Julia
Dynamic Design Optimization for Flexible Process Equipment
Industrial & Engineering Chemistry Research, doi: 10.1021/acs.iecr.1c00306,  2021.

Reitze, Arnulf; Grünewald, Marcus; Riese, Julia
Concept of a Flexible Wetted-Wall Column for the Distillation of Specialty Chemicals
Chemical Engineering and Technology, doi: 10.1002/ceat.202000468,  2021.

Bruns, Bastian; Becker, Tristan; Riese, Julia; Lier, Stefan; Werners, Brigitte
Efficient Production of Specialized Polymers with Highly Flexible Small-Scale Plants
Chemical Engineering and Technology, doi: 10.1002/ceat.202000591,  2021.

Pannok, Maik; Finkbeiner, Marco; Fasel, Henrik; Riese, Julia; Lier, Stefan
Transformable Decentral Production for Local Economies with Minimized Carbon Footprint
ChemBioEng Reviews, 7 (6), doi: 10.1002/cben.202000008,  2020.

Herrmann, Felix; Grünewald, Marcus; Riese, Julia
Flexibility of Power-to-Gas Plants: A Case Study
Chemie Ingenieur Technik, 92 (12), DOI: 10.1002/cite.202000063,  2020.

Bruns, Bastian; Grünewald, Marcus; Riese, Julia
Analysis of Capacity Potentials in Continuously Operated Chemical Processes
Chemie Ingenieur Technik, 92 (12), DOI: 10.1002/cite.202000053,  2020.

Fasel, Henrik; Grünewald, Marcus; Riese, Julia
New Column Design to Enhance Flexibility: Concept for Hydrodynamic Characterization
Chemie Ingenieur Technik, 92 (12), DOI: 10.1002/cite.202000055,  2020.

Reitze, Arnulf; Grünewald, Marcus; Riese, Julia
Comparison of the Operating Range of a Wetted-Wall Column with a Packed Column for Distillation
Chemie Ingenieur Technik, 92 (12), DOI: 10.1002/cite.202000065,  2020.

Riese, Julia; Grünewald, Marcus
Challenges and Opportunities to Enhance Flexibility in Design and Operation of Chemical Processes
Chemie Ingenieur Technik, 92 (12), DOI: 10.1002/cite.202000057,  2020.

Jürgensmeyer, Nikolas; Osenberg, Dennis; Reitze, Arnulf; Riese, Julia; Lier, Stefan
Entwicklung eines Transformationsmodells – Modularisierung schrittweise gedacht
Chemie Ingenieur Technik, 92 (12), DOI: 10.1002/cite.202000047,  2020.

Finkbeiner, Marco; Pannok, Maik; Fasel, Henrik; Riese, Julia; Lier, Stefan
Modular Production with Bio-Based Resources in a Decentral Production Network
Chemie Ingenieur Technik, 92 (12), DOI: 10.1002/cite.202000072,  2020.

Bruns, Bastian; Herrmann, Felix; Polyakova, Maria; Grünewald, Marcus; Riese, Julia
A Systematic Approach to Define Flexibility in Chemical Engineering.
Journal of Advanced Manufaturing and Processing. DOI: 10.1002/amp2.10063,  2020.

Riese, Julia; Hoff, Andreas; Stock, Jürgen; Górak, Andrzej; Grünewald, Marcus
Separations Units 4.0 – Trennapparate heute und morgen
Chemie Ingenieur Technik, 92, 7, DOI: 10.1002/cite.202000032,  2020.

Riese, Julia; Lier, Stefan; Paul, Sarah; Grünewald, Marcus
Flexibility Options for Absorption and Distillation to Adapt to Raw Material Supply
and Product Demand Uncertainties: A Review
ChemEngineering, Special Issue Progress in Thermal Process Engineering, 3, 44,
DOI: 10.3390/chemengineering3020044,  2019.

Stegehake, Carolin; Riese, Julia; Grünewald, Marcus
Modeling and Validating Fixed-Bed Reactors: A State-of-the-Art Review
ChemBioEng Rev, 6 (2), DOI: 10.1002/cben.201900002,  2019.

Stegehake, Carolin; Riese, Julia; Grünewald, Marcus
Aktueller Stand zur Modellierung von Festbettreaktoren und Möglichkeiten zur experimentellen Validierung.
Chemie Ingenieur Technik, 90 (11), 1739-1758, DOI: 10.1002/cite.201800130,  2018.

Riese, Julia; Grünewald, Marcus
Flexibility for Absorption and Distillation Columns.
Chemical Engineering Transactions. 69 787-792, DOI: 10.3303/CET1869132,  2018.

Reitze, Arnulf; Riese, Julia; Grünewald, Marcus
Destillation in einem modularen Fallfilm-Apparat mit flexiblen Neigungswinkel.
Chemie Ingenieur Technik , 90 (9), 1325, 2018.

Fasel, Henrik; Riese, Julia; Grünewald, Marcus
Konzeptionelles Design zur experimentellen Untersuchung einer flexiblen Trennkolonne.
Chemie Ingenieur Technik , 90 (9), 1325, 2018.

Bruns, Bastian; Riese, Julia; Grünewald, Marcus
Systematische Analyse von Flexibilitätsarten und Anwendungsfeldern in der chemischen Industrie.
Chemie Ingenieur Technik , 90 (9), 1240, 2018.

Reitze, Arnulf; Jürgensmeyer, Nikolas; Lier, Stefan; Kohnke, Marco; Riese, Julia; Grünewald, Marcus
Auf dem Weg zur Smart Factory: modulare, intelligente Konzepte für die Produktion von Spezialchemikalien in der Zukunft.
Angewandte Chemie, Vol. 130, DOI: 10.1002/ange.201711571,  2018

Reitze, Arnulf; Jürgensmeyer, Nikolas; Lier, Stefan; Kohnke, Marco; Riese, Julia; Grünewald, Marcus
Roadmap for a Smart Factory: A Modular, Intelligent Concept for the Production of Speacialty Chemicals.
Angewandte Chemie International Edition, Vol. 57, DOI: DOI: 10.1002/anie.201711571,  2018

Lier, Stefan; Riese, Julia; Cvetanoska, Gordana; Lesniak, Anna Katharina; Müller, Stephan; Paul, Sarah; Sengen, Laura; Grünewald, Marcus
Innovative scaling strategies for a fast development of apparatuses by modular process engineering.
Chemical Engineering & Processing: Process Intensification, Vol. 123, S. 111 – 125, 2018

Riese, Julia; Grünewald, Marcus
Systematische Analyse der Flexibilitätspotenziale in Prozessen der chemischen Industrie.
Chemie Ingenieur Technik Vol. 88, No. 9, S. 1217, 2016

Riese, Julia; Lier, Stefan; Grünewald, Marcus
Utilization of renewably generated power in the chemical process industry.
Energy, Sustainability and Society 2014, 4:18

Monographie

Riese, Julia
Nutzung elektrischer Energie aus volatilen, regenerativen Quellen als Betriebsstoff in Produktionsprozessen der chemischen Industrie.
Dissertation, Shaker Verlag Aachen, 2016
ISBN 978-3-8440-4179-8

Vorträge

Fasel, Henrik; Bruns, Bastian; Riese, Julia
New tray column design for flexible operation by enhanced operation ranges and reduced start-up times
CHISA virtually, 15.-18.03.2021

Riese, Julia; Grünewald, Marcus
Flexible Apparate für wandlungsfähige Prozesse – Potentiale und Grenzen
Jahrestreffen der ProcessNet Fachgemeinschaft Fluidverfahrenstechnik (virtuell), 24.-26.02.2021

Reitze, Arnulf; Grünewald, Marcus; Riese, Julia
Fluiddyamik und Stofftransport additiv gefertigter strukturierter Packungen für Laborkolonnen
Jahrestreffen der ProcessNet Fachgemeinschaft Fluidverfahrenstechnik (virtuell), 24.-26.02.2021

Riese, Julia
Neue Herausforderungen für die Verfahrenstechnik: Flexibilität als Schlüssel zu effizienten Prozessen
Wissenschaft trifft Wirtschaft (virtuell), 4. Dezember 2020

Riese, Julia; Lier, Stefan; Grünewald, Marcus
Modulare Anlagen im Kontext dezentraler Produktionskonzepte: Bio-basierte Produkte mit reduzierten CO₂-Fußabdruck
Jahrestreffen der ProcessNet Fachgemeinschaft Prozess-, Apparate- und Anlagentechnik (virtuell), 09.-10. November 2020

Bruns, Bastian; Grünewald, Marcus; Riese, Julia
Einsatz großvolumiger Produktionsprozesse zur Sektorkopplung am Beispiel der Ethylenoxid-Herstellung
Jahrestreffen der ProcessNet Fachgemeinschaft Prozess-, Apparate- und Anlagentechnik (virtuell), 09.-10. November 2020

Röder, Lilli Sophia; Gröngröft, Arne; Riese, Julia; Grünewald, Marcus
Simulation und zeitliche Erfassung des Energiebedarfs einer Bioraffinerie
Jahrestreffen der ProcessNet Fachgemeinschaft Prozess-, Apparate- und Anlagentechnik (virtuell), 09.-10. November 2020

Riese, Julia
Flexible Apparate für wandlungsfähige Prozesse – Potentiale und Grenzen
ProcessNet Jahrestagung, 21.-24.09.2020

Reitze, Arnulf; Grünewald, Marcus; Riese, Julia
Experimental Characterization of Additively Manufactured Structured Packings in a Lab-Scale Column
1. Hamburg-Bochumer Mehrphasensymposium, 31.08.-01.09.2020

Herrmann, Felix; Grünewald, Marcus; Riese, Julia
Flexibility of Power-to-Gas-Plants
14th International Renewable Energy Storage Conference, 10.-12. März 2020, Düsseldorf

Herrmann, Felix; Grünewald, Marcus; Riese, Julia
Flexibilität von Methanisierungsanlagen zur Erzeugung von einspeisefähigen SNG
Jahrestreffen der ProcessNet Fachgruppe Energieverfahrenstechnik, 04.-05. März 2020, Frankfurt/Main

Bruns, Bastian; Grünewald, Marcus; Riese, Julia
Entwicklung eines druckgetriebenen Simulationsmodells zur Analyse der Anfahrzeit einer neuartigen Destillationskolonne
Jahrestreffen der ProcessNet Fachgruppe Fluidverfahrenstechnik, 26.-28. Februar 2020, Berchtesgaden

Finkbeiner, Marco; Pannok, Maik; Fasel, Henrik; Lier, Stefan; Riese, Julia
Transformable Decentral Production for Local Ecoomies with Bio-based Resources
Sustainable Logistics 4.0 – International Conference on Transport and Logistics, 05. November 2019, Belgrad

Zajac, Markus; Reitze, Arnulf; Lier, Stefan; Riese, Julia; Grünewald, Marcus
Decision Support Systems for Planning Modular Plants in the Process Industry.
ACHEMA 2018, 11.-15.06.2018, Frankfurt/Main.

Riese, Julia; Fasel, Henrik; Osterloh, Felix; Grünewald, Marcus
Bewertung des Einsatzes einer flexiblen Betriebsweise der Methanolanlage im Rahmen von Power-to-Fuel Konzepten.
Jahrestreffen der ProcessNet Fachgruppe Energieverfahrenstechnik, 07.-08. 03.2018, Frankfurt

Riese, Julia; Grünewald, Marcus
Problemstellungen und Lösungsansätze für den Einsatz flexibler Apparate in Produktionsprozessen der chemischen Industrie.
Jahrestreffen der ProcessNet Fachgemeinschaft Prozess-, Apparate- und Anlagentechnik, 21.-22. November 2017, Würzburg

Riese, Julia; Osterloh, Felix; Hadam, Markus; Grünewald, Marcus
Untersuchungen zum prozesstechnischen und wirtschaftlichen Einfluss steigender Flexibilitätsgrade auf den Betrieb von Power-to-X Prozessen.
Jahrestreffen der ProcessNet-Fachgruppe Energieverfahrenstechnik, 21.-22. März 2017, Frankfurt /Main

Riese, Julia; Grünewald Marcus
Systematische Analyse der Flexibilitätspotenziale in Prozessen der chemischen Industrie.
ProcessNet-Jahrestagung, 13. – 15.09.2016, Aachen

Riese, Julia; Grünewald, Marcus
Flexible Apparatekonzepte für die Integration erneuerbarer Energien in verfahrenstechnische Prozesse.
Jahrestreffen der ProcessNet-Fachgruppen Energieverfahrenstechnik und Wertstoffrückgewinnung, 23.-24. Februar 2016, Frankfurt/Main

Riese, Julia; Grünewald, Marcus
Concepts to utilize renewable power in chemical production.
EST 2015 Energy | Science | Technology, 20. – 22.05.2015, Karlsruhe

Lier, Stefan; Paul, Sarah; Cvetanoska, Gordana; Müller, Stephan; Riese, Julia; Grünewald, Marcus
Entwicklung wandlungsfähiger Trennapparate für produkt- und kapazitätsflexible Produktion.
Jahrestreffen der ProcessNet Fachgruppen Fluidverfahrenstechnik und Membrantechnik, 26. – 27.03.2015, Bremen

Riese, Julia; Grünewald, Marcus; Wagner, Herman-Josef
Entwicklung und Bewertung von Konzepten zum Ausgleich fluktuierender regenerativer Energie in Produktionsprozessen der chemischen Industrie.
Jahrestreffen der ProcessNet Fachgruppe Energieverfahrenstechnik, 23. – 24.02.2015, Bonn

Riese, Julia; Paul, Sarah; Grünewald, Marcus; Wagner, Herman-Josef;
Systemanalytische und verfahrenstechnische Bewertung zur direkten Nutzung von regenerativ erzeugtem Strom in Trennapparaten der chemischen Industrie.
ProcessNet-Jahrestagung,  30.09. – 02.10.2014, Aachen

Invited Talks

Riese, Julia
Herausforderungen und Lösungsansätze für flexible verfahrenstechnische Apparate
TU Berlin, Fachgebiet Dynamik und Betrieb technischer Anlagen, 23. Januar 2020, Berlin

Riese, Julia
Problemstellungen und Lösungsansätze für den flexiblen Betrieb verfahrenstechnischer Prozesse
2. DYNAFLEX Symposium, 04. Dezember 2019, Oberhausen

Riese, Julia
Flexibilität als Schlüssel zu effizienten Prozessen der Zukunft
1. DYNAFLEX Symposium, 08. November 2018, Oberhausen

Riese, Julia
Sektorkopplung als Element eines zukünftigen Energiesystems.
2. Studentische Energiekonferenz, 18.06.2018, Hochschule Ruhr West, Bottrop.

Riese, Julia
Untersuchungen zum prozesstechnischen und wirtschaftlichen Einfluss steigender Flexibilitätsgrade auf den Betrieb von Power-to-X Prozessen.
Fraunhofer Institut für Solare Energiesystem, Freiburg, 7. Juni 2017

Riese, Julia; Grünewald, Marcus
Flexibilität von Chemieanlagen.
Energie im Wandel: Rohstoff Strom – und jetzt?, 11.-12.11.2015, Fraunhofer UMSICHT, Oberhausen

Proceedings

Finkbeiner, Marco; Pannok, Maik; Fasel, Henrik; Lier, Stefan; Riese, Julia
Transformable Decentral Production for Local Ecoomies with Bio-based Resources
Sustainable Logistics 4.0, 2019

Riese, Julia; Grünewald, Marcus
Concepts to utilize renewable power in chemical production.
Book of Abstracts EST 2015 Energy | Science | Technology, 20. – 22.05.2015, Karlsruhe

Riese, Julia; Grünewald, Marcus
Utilization of renewably generated power in the chemical process industry.
Proceedings of the 3rd ICEPE 2013

Poster

Herrmann, Felix; Meijer, Tobias; Gardemann, Ulrich; Feierabend, Lukas; Riese, Julia
Charakterisierung der Dynamik und Flexibilität einer 10 kW Methanisierungsanlage
Jahrestreffen der ProcessNet Fachgemeinschaft Energieverfahrenstechnik

Fasel, Henrik; Grünewald, Marcus; Riese, Julia
Experimentelle Untersuchungen zur Charakterisierung eines flexibel betreibbaren Trennbodens
Jahrestreffen der ProcessNet Fachgemeinschaft Fluidverfahrenstechnik (virtuell), 24.-26.02.2021

Fasel, Henrik; Grünewald, Marcus; Riese, Julia
Fluiddynamische Charakterisierung eines innovativen, durchsatzflexibel betreibbaren Trennbodens
ProcessNet Jahrestagung, 21.-24.09.2020

Reitze, Arnulf; Grünewald, Marcus; Riese, Julia
Experimentelle Untersuchung additiv gefertigter strukturierter Packungen für Laborkolonnen
ProcessNet Jahrestagung, 21.-24.09.2020

Röder, Lilli Sophia; Gröngröft, Arne; Riese, Julia; Grünewald, Marcus
Die Implementierung eines Demand Side Managements in Bioraffinerien
ProcessNet Jahrestagung, 21.-24.09.2020

Fasel, Henrik; Darvishsefat, Novin; Riese, Julia; Grünewald, Marcus
Experimentelle Untersuchungen zur Tropfenentstehung und -abscheidung in Feedzuläufen von Destillationskolonnen
Jahrestreffen der ProcessNet Fachgruppe Fluidverfahrenstechnik, 26.-28. Februar 2020, Berchtesgaden

Bruns, Bastian; Grünewald, Marcus; Riese, Julia
Systematische Analyse von kapazitiver Flexibilität in kontinuierlich betriebenen Prozessen
Jahrestreffen der ProcessNet Fachgemeinschaft Prozess-, Apparate- und Anlagentechnik, 04.-05. November 2019, Dortmund

Pannok, Maik; Finkbeiner, Marco; Lier, Stefan; Fasel, Henrik; Riese, Julia
Wandlungsfähige dezentrale Produktion für lokale Wirtschaftskreisläufe mit minimiertem CO2-Fußabdruck
Jahrestreffen der ProcessNet Fachgemeinschaft Prozess-, Apparate- und Anlagentechnik, 04.-05. November 2019, Dortmund

Fasel, Henrik; Grünewald, Marcus; Riese, Julia
Entwurf eines Versuchsaufbaus zur hydrodynamischen Untersuchung einer flexible betreibbaren Trennkolonnen
Jahrestreffen der ProcessNet-Fachgruppe Fluidverfahrenstechnik, 27.-29. März 2019, Potsdam

Reitze, Arnulf; Grünewald, Marcus; Riese, Julia
Untersuchung zur Fluiddynamik eines neigbaren Fallfilmkanals für flexible Destillationsanwendungen
Jahrestreffen der ProcessNet-Fachgruppe Fluidverfahrenstechnik, 27.-29. März 2019, Potsdam

Herrmann, Felix; Grünewald, Marcus; Riese, Julia
Bewertung der Flexibilität von Methanisierungsreaktoren für Power-to-Gas Anlagen
Jahrestreffen der ProcessNet-Fachgruppe Energieverfahrenstechnik, 6.-7. März 2019, Frankfurt

Riese, Julia; Grünewald, Marcus
Flexibility for Absorption and Distillation Columns.
11th International Conference on Distillation & Absorption, 17.-19.09.2018, Florenz, Italien.

Pannok, Maik; Finkbeiner, Marco; Lier, Stefan; Fasel, Henrik; Riese, Julia
Wandlungsfähige dezentrale Produktion für lokale Wirtschaftskreisläufe mit minimiertem CO2-Fußabdruck.
ProcessNet-Jahrestagung, 11. – 13.09.2018, Aachen.

Reitze, Arnulf; Riese, Julia; Grünewald, Marcus
Destillation in einem modularen Fallfilm-Apparat mit flexiblen Neigungswinkel.
ProcessNet-Jahrestagung, 11. – 13.09.2018, Aachen.

Fasel, Henrik; Riese, Julia; Grünewald, Marcus
Konzeptionelles Design zur experimentellen Untersuchung einer flexiblen Trennkolonne.
ProcessNet-Jahrestagung, 11. – 13.09.2018, Aachen.

Bruns, Bastian; Riese, Julia; Grünewald, Marcus
Systematische Analyse von Flexibilitätsarten und Anwendungsfeldern in der chemischen Industrie.
ProcessNet-Jahrestagung, 11. – 13.09.2018, Aachen.

Kumbartski, Jonas; Riese, Julia; Grünewald, Marcus
Simulationsgestützte Untersuchung der Flexibilität von Trennwandkolonnen.
Jahrestreffen der ProcessNet-Fachgruppen Fluidverfahrenstechnik, 26.-27. Februar 2018, München

Riese, Julia; Grünewald, Marcus
Kapazitätsflexibler Betrieb von Absorptions- und Destillationskolonnen.
Jahrestreffen der ProcessNet-Fachgruppen Fluidverfahrenstechnik und Membrantechnik, 08.-10. März 2017, Köln

Amirsad, Mirvais; Riese, Julia; Grünewald, Marcus
Untersuchung eines Apparatekonzepts zur Erhöhung der Flexibilität von Rektifikationskolonnen.
Jahrestreffen der FG Fluidverfahrenstechnik, Garmisch-Partenkirchen, 16.-17. März 2016

Riese, Julia; Grünewald, Marcus
Nutzung von elektrischer Energie aus volatilen, regenerativen Quellen als Betriebsmittel in chemischen Produktionsprozessen.
Jahrestagung der FG Energieverfahrenstechnik, Karlsruhe, 18.-19. Februar 2014

Riese, Julia; Grünewald, Marcus
Utilization of renewably generated power in the chemical process industry.
3rd ICEPE 2013, Frankfurt/Main, 04.-06. Juni 2013