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Strategien für die Durchströmungswäsche aus Partikeln mit innerer Porosität

IGF-Nr. 18398 BR

Forschungsstelle:   

TU Bergakademie Freiberg
Institut für Mechanische Verfahrenstechnik
und Aufbereitungstechnik
Agricolastr. 1
09596 Freiberg

Projektleiter: Prof. Dr. U. Peuker

Laufzeit: 01.10.2014 - 31.03.2017


Die Reinigung komplexer Partikelstrukturen, die in einer benetzenden Suspensionsflüssigkeit mit gelösten Verunreinigungen vorliegen, ist ein technische Herausforderung, da die Flüssigkeit in Oberflächenrauhigkeiten und der inneren Porosität konvektiv nur schlecht bzw. gar nicht zugänglich ist. Die bisherigen Modellansätze zur Beschreibung der Diffusionsphase der Waschung bilden nur eine integrale Kenngröße für den Stofftransport aus nicht konvektiv zugänglichen Flüssigkeitsbereichen. Partikeleigenschaften werden hier nicht berücksichtigt. Ziel des Vorhabens ist die Korrelation von Partikeleigenschaften, insbesondere deren komplexe geometrische Struktur, mit dem Verhalten bei der Waschung. Es soll der quantitativ der Übergang zwischen den verschiedenen Waschbereichen bestimmt werden, sodass zwischen konvektiven und diffusiven Transportprozessen unterschieden werden kann. Letztere sollen dann unter Berücksichtigung der erarbeiteten Abhängigkeit von Transportkoeffizient und Partikelstruktur modelliert werden.

Um eine klare Verbindung zu realen Frage- und Problemstellungen aufzubauen, startet das Projekt mit einem Screening relevanter Partikelsysteme aus der Praxis. Entsprechende Zusagen und Materialnennungen wurden bei der Zusammenstellung des projektbegleitenden Ausschusses bereits abgefragt. Das Screening ermöglicht es, gezielt Spezifikationen von vorwettbewerblich relevanten Partikeleigenschaften abzuleiten, was dann Basis für das Versuchsprogramm ist.

Neben der experimentellen und theoretisch detaillierten Beschreibung der Durchströmungswäsche werden die Prozessergebnisse in Relation zu konkurrierenden Waschstrategien gesetzt, um einen quantitativen Überblick zu erhalten, bei welchen Partikeleigenschaften welche Strategie der Waschung effizienter ist. In diese Quantifizierung werden auch weitere Konzepte wie Richtungsumkehr, pulsierende Strömung und Homogenisierung der Porenstruktur integriert.

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BMWi-Logo Das IGF-Vorhaben Nr. 18398 BR 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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