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Kontinuierliche Verdichtung und rissfreie Untersättigung kompressibler Filterkuchen mittels Überlagerung von Pressdruck und oszillierender Scherung

IGF-Nr. 20674 N

Forschungsstelle 1: Karlsruher Institut für Technologie (KIT)
Institut für Mechanische Verfahrenstechnik und Mechanik
Straße am Forum 8
76131 Karlsruhe 
Projektleiter 1: Prof. Dr. H. Nirschl
Laufzeit:  01.04.2019 - 31.03.2021

Die Forderung nach energieeffizienten Produktionsprozessen eröffnet Perspektiven für alternative Verfahren zur Fest-Flüssig-Trennung. Ein vielversprechender Ansatz ist der Eintrag von Scherkräften bei der Abtrennung von Feststoffen auf kontinuierlich arbeitenden Trommel- oder Bandfiltern. Der zusätzliche Schereintrag ermöglicht es, Produkte bei geringen Werten des Pressdrucks schonend und intensiv zu verdichten. Dies reduziert die Restfeuchte beträchtlich. Feinkörnige Produkte neigen zu Rissbildung. Die Scherverdichtung stabilisiert den Filterkuchen, so dass er rissfrei untersättigt werden kann. Die Forschungsstelle erprobte diese neuartige Methode im Rahmen des Vorhabens 18997 N erstmals im Labormaßstab und gelang zu vielversprechenden Ergebnissen. Ziel des Folgevorhabens ist es daher, die bereits ermittelten wissenschaftlichen Grundlagen weiter auszubauen und das Verfahren schließlich zur Umsetzung im kontinuierlichen Prozess zu führen. Die angestrebten Ergebnisse des Vorhabens sind daher zum einen die Erstellung eines Leitfadens zur Anwendbarkeit der Verdichtung mittels oszillierender Scherung. Durch Identifizierung der für die Verdichtbarkeit relevanten Produkteigenschaften soll der Aufwand für Vorversuche reduziert werden. Zum anderen erfolgt die Übertragung des Verfahrens auf einen Demonstrator im Pilotmaßstab, um die Umsetzbarkeit im kontinuierlichen Prozess nachzuweisen. Die zu erwartenden Ergebnisse des Vorhabens werden insbesondere kleinen und mittelständischen Unternehmen des Maschinen- und Apparatebaus fundierte Informationen über die für das Verfahren relevante Produktpalette liefern. Weiterhin ist insbesondere für kleine und mittlere Unternehmen von Bedeutung, die Gewissheit der technischen Machbarkeit zu erhalten, ohne das Risiko der eigenständigen Entwicklung eingehen zu müssen. Die anschließende Implementierung des Verfahrens in die jeweils eigenen Apparate verspricht einen Wettbewerbsvorteil gegenüber internationalen Konkurrenten.

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BMWi-Logo Das IGF-Vorhaben Nr. 20674 N der Forschungsvereinigung Forschungs-Gesellschaft Verfahrens-Technik e.V., Theodor-Heuss-Allee 25, 60486 Frankfurt am Main wird 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.