Echzeituntersuchungen zur Geschwindigkeitsverteilung polydisperser Feinstpartikeldispersionen für technische Abscheideprozesse
D. Lerche, T. Sobisch, T. Detloff, LUM GmbH, Berlin
Zentrifugalfelder werden in technischen Verfahrensoperationen häufig zur Abscheidung und Klassierung von Feinstpartikeln genutzt. Für die Auslegung der entsprechenden Trennprozesse ist die Modellierung des Bewegungsverhaltens von feinsten Teilchen in Suspensionen erforderlich. Da bisher zuverlässige Methoden zur Vorausberechnung der Abtrenngeschwindigkeit bzw. deren Verteilung in realen Systemen fehlen, ist dies beim gegenwärtigen Stand der Technik mit einem hohen Maß an Empirie verbunden. Dies führt zu einem hohen Aufwand bei der Einrichtung der Trennaggregate (umfangreiches Programm an Betriebsversuchen) und beim Betrieb der Anlagen unter nicht optimalen Bedingungen. Die Auslegung der Trennprozesse bezüglich Trennschnitt oder Resttrübung erfordert die direkte Messungen in Zentrifugen. Eine Übertragbarkeit von Ergebnissen aus Untersuchungen ohne Einfluß des Zentrifugalfeldes ist nicht gegeben. Die analytische Zentrifugation mit Multiprobenrotor und photometrischer Detektion ermöglicht bei hohem Probendurchsatz die Analyse der Geschwindigkeitsverteilung im Suspensionsüberstand sowohl orts- als auch zeitaufgelöst. Diese Parameter sind für die Optimierung von Wehrhöhe und Verweilzeit entscheidend.
Die photometrische Detektion erlaubt es, die Geschwindigkeitsverteilung von Dispersionen bis hin zu sehr kleinen Aufgabekonzentrationen zu bestimmen. Dies ist besonders bei der Klärung von Trüben von Bedeutung.
Die stabile Quarzsuspension zeigt erwartungsgemäß eine breite Geschwindigkeitsverteilung.
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