Im Zuge des Forschungsprojektes wurde eine detaillierte, theoretische Beschreibung des Prozesses entwickelt, die die Lehr- und Fachliteratur ergänzt. Die Beschreibung der Dampf-Druckfiltration (DDF) in Kombination mit einer wasserunlöslichen Flüssigkeitsphase basiert auf der Theorie der DDF für wässrige Systeme sowie der Theorie der Wasserdampfdestillation.
Es wurde gezeigt, dass die für die DDF charakteristische, ebene Verdrängungsfront auch bei wasserunlöslichen Flüssigkeiten auftritt und zu einer deutlichen Reduktion der Restfeuchte bzw. Lösungsmittelbeladung des Feststoffes führt. Durch die Messung der Temperaturprofile konnte eine zusätzlich auftretende Prozessphase beobachtet werden, die aufgrund ihrer Phänomenologie als Strippungsphase bezeichnet wird. Die Strippung mit Wasserdampf ermöglicht eine weitere Reduktion der Lösungsmittelbeladung. In Folge des konstanten Dampfmassenstroms und der konstanten Zusammensetzung der Dampfphase, stellt sich eine lineare Abnahme der Beladung ein. Darüber hinaus ist eine vollständige Entfernung des Lösungsmittels bei vergleichsweise geringem Dampfverbrauch erreichbar.
Die Untersuchungen zeigen auch den Einfluss der wesentlichen Prozess- und Stoffparameter auf das Prozessverhalten und das Verfahrensergebnis. Zusätzlich wurde ein numerisches Modell entwickelt, das die Strippungs- und Trocknungsphase beschreibt. Die Modellrechnungen konnten mit den experimentellen Untersuchungen validiert werden und zeigen eine gute Übereinstimmung. Dadurch ist neben weiteren theoretischen Simulationen auch eine einfache Prozessauslegung möglich.
Die erzielten Ergebnisse können in vielfältigen Anwendungsgebieten vorwettbewerblich genutzt werden:
Bearbeitet wurde das Forschungsthema von 02/2017 bis 04/2020 an der TU Bergakademie Freiberg, Institut für Mechanische Verfahrenstechnik und Aufbereitungstechnik (Agricolastraße 1, 09596 Freiberg, Tel. 03731 / 39-2795) unter der Leitung von Prof. Dr.-Ing. Urs Peuker (Leiter der Forschungseinrichtung Prof. Dr.-Ing. Urs Peuker).
Das IGF-Vorhaben Nr. 19305 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.