Das Forschungsprojekt "Flushing - Entfernen von organischen Lösungsmitteln aus Haufwerken und Filterkuchen" findet seine Ausgangssituation in dem größer werdenden Anwendungsfeld der Filterkuchenwaschung von lösungsmittelbeladenen Filterkuchen, in welchen eine Verdrängung des Lösungsmittels durch eine zweite, chemisch unterschiedliche Flüssigkeit angestrebt wird.
Das Hauptziel dieses Forschungsprojektes ist in der Quantifizierung von Waschprozessen dieser Art zu finden. Insbesondere sollen Struktureffekte infolge von Solid-Liquid-Interaktionen untersucht werden. Zur Klärung der Waschphänomenologie werden im Verlauf des Projektes verschiedene Flüssigkeits- und Feststoffsystemkombinationen in Hinblick auf ihr Waschverhalten untersucht. Hierzu wird ein alumosilikatbasierter Feststoff verwendet, welcher bei identischer Partikelform und -größe in drei unterschiedlichen Oberflächenmodifikationen vorliegt. Zusätzlich zu diesem System erfolgen Untersuchungen an einem Kalkstein. Die gewonnenen Versuchsdaten werden in Form der Prozessgrößen (Volumenstrom, Filtratviskosität und Kuchenporosität) sowie der Waschkurven bezogen auf die Waschfiltratkonzentration und die Konzentration der Porenflüssigkeit innerhalb des Kuchens dargestellt.
Durch die gewählten Darstellungsformen können Struktur- und Mischeffekte während des Waschprozesses dargestellt werden. Hierbei ist insbesondere der Effekt der Rückvermischung zwischen Poren- und Waschflüssigkeit, bereits im Verdrängungsbereich der Waschung, von herausragender Bedeutung. Hierdurch werden insbesondere die Prozessgrößen stark beeinflusst. Ferner kann gezeigt werden, dass die Oberflächenmodifikation eines Feststoffs einen entscheidenden Einfluss auf die Qualität einer Waschung besitzt. Durch Effekte von bevorzugter bzw. nicht bevorzugter Benetzung zwischen Poren- und Waschflüssigkeit werden sowohl die Beladung des Kuchens mit unerwünschtem Lösungsmittel, wie auch die Prozessgrößen selbst beeinflusst. Die Korrelation zwischen Prozessgrößen und Waschqualität führt zu Erweiterungen bekannter Waschmodelle um den Einfluss von bspw. Volumenstromschwankungen, die letztlich bedingt sind durch Rückvermischungseffekte innerhalb der Kuchenstruktur zu berücksichtigen. Hierdurch kann eine deutliche Verbesserung der Anwendbarkeit solcher Modelle, welche auf der Verdrängung von gelösten Verunreinigungen basieren, erreicht werden.
Das Ziel des Vorhabens wurde erreicht
Bearbeitet wurde das Forschungsthema vom 09/08 bis 10/11 an der TU Bergakademie Freiberg, Institut für Mechanische Verfahrenstechnik und Aufbereitungstechnik (Agricolastraße 1, 09596 Freiberg, Tel.: 03731/39-2916) unter der Leitung von Prof. Dr. U. A. Peuker (Leiter der Forschungsstelle Prof. Dr. U. A. Peuker).
Das IGF-Vorhaben Nr. 15781 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.