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Untersuchungen zum Einfluss von Mulm auf das Abscheideverhalten organisch-wässriger Stoffsysteme

IGF-Nr. 14997 N

Ziel des Forschungsvorhabens war die Entwicklung einer Heuristik zur Vermeidung, Erkennung und Behandlung von feststoffstabilisiertem Mulm, die auf ein physikalisch fundiertes Bild von Mulm aufbaut.

Es wurden technische Mulmsysteme untersucht und ihre Zusammensetzung und Struktur charakterisiert. Die grundlegende Frage war, ob in technischen Systemen Mulm durch Feststoffpartikel induziert wird. Dazu wurde in dem Projekt ein Versuchsplan entwickelt und technische Systeme untersucht. Damit konnte eindeutig nachgewiesen werden, dass Feststoffe Mulm stabilisieren. Es wurden auch technische Systeme untersucht, in denen sich Feststoffe nach einer Feststoffabtrennung wieder neu bilden. Dieses Verhalten kann nicht direkt mit den im Projekt eingesetzten Modellsystemen verglichen werden, trotzdem wurden Methoden entwickelt, um die Ursache für die Neubildung eindeutig zu identifizieren. Der Stabilisierungsmechanismus, der zur Mulmbildung führt, konnte mithilfe der Rasterelektronenmikroskopie für ein Modellmulmsystem sichtbar gemacht werden.

Zur Entwicklung eines physikalisch fundierten Bildes von Mulm wurden wesentliche Einflussgrößen auf die Mulmbildung in Absetzversuchen charakterisiert. Dazu gehören die Belegung der Tropfenoberfläche mit Partikeln, das Phasenverhältnis und der Salzgehalt des Systems. Aufbauend auf diesen Erkenntnissen wurde ein Modell zur Mulmbildung erstellt, dass in der Lage ist die experimentellen Werte qualitativ wiederzugeben. Anhand des Modells lassen sich so physikalisch fundiert Strategien zur Mulmreduktion verstehen und entwickeln.

In Abscheiderversuchen wurde der Einfluss der Feststoffpartikel auf die Trennleistung quantifiziert. Es konnte gezeigt werden, dass sich die Verschlechterung der Trennleistung mit dem im Rahmen des Projektes erweiterten Modell von Henschke (2002) beschreiben lässt. Durch vergleichende Absetz- und Abscheiderversuche in einem technischen System konnten die Möglichkeiten und Grenzen der Übertragbarkeit zwischen Modellsystemen und technischem System aufgezeigt werden.
Es wurde eine Heuristik entwickelt, die die systematische Untersuchung und Behandlung technischer Mulmsysteme erlaubt. Basis der Heuristik sind Erkenntnisse aus der Literatur, einer Befragung von Extraktionsexperten und die Ergebnisse dieses Projektes.

Damit wurde das Ziel des Projektes erreicht, ein physikalisch fundiertes Bild von Mulm zu entwickeln und darauf aufbauend eine Heuristik zur Vermeidung, Erkennung und Behandlung von Mulm abzuleiten.

Das Ziel des Vorhabens wurde erreicht.

Bearbeitet wurde das Forschungsthema von 05/07 bis 09/10 an der RWTH Aachen, Lehrstuhl für Thermische Verfahrenstechnik (52062 Aachen, Tel.: 024180/95490) unter der Leitung von Prof. Dr. A. Pfennig (Leiter der Forschungsstelle Prof. Dr. A. Pfennig).

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BMWi-Logo Das IGF-Vorhaben Nr. 14997 N der Forschungsvereinigung Forschungs-Gesellschaft Verfahrens-Technik e.V., Theodor-Heuss-Allee 25, 60486 Frankfurt am Main wurde über die AiF im Rahmen des Programms zur Förderung der industriellen Gemeinschaftsforschung (IGF) vom Bundesministerium für Wirtschaft und Energie aufgrund eines Beschlusses des Deutschen Bundestages gefördert.

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