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Abriebsverhalten von Feststoffpartikeln in Wirbelschichten

Autor :Janitza Rangelova
Herkunft :OvGU Magdeburg, Fakultät für Verfahrens- und Systemtechnik
Datum :07.06.2002
 
Dokumente :
Dataobject from HALCoRe_document_00006284
 
Typ :Dissertation
Format :Text
Kurzfassung :Wirbelschichten werden in zunehmenden Maße in der Technik angewendet, wie z.B. bei Trocknungs- und Granulationsprozessen, beim Partikelcoating, bei Adsorptions- und Desorptionsprozessen, bei der heterogenen Katalyse, bei Wärme- und Stoffübertragungsprozessen u.a. In allen Anwendungsfällen kommt der Frage des Partikelabriebes durch die hohe Belastung des Bettmaterials in der Schicht besondere Bedeutung zu, wobei in der Regel ein geringer Produktabrieb angestrebt wird. Die Einflußfaktoren auf den Abrieb in blasenbildenden Wirbelschichten können in zwei Gruppen aufgeteilt werden. Die erste Gruppe sind die prozeßbedingten Einflußfaktoren wie z.B. Gasgeschwindigkeit, Schichtmasse, Temperatur, Partikeloberfläche usw. Die zweite Gruppe sind die durch das Produkt und dessen Struktur selbst beeinflußten Faktoren, wie Partikelfestigkeit, Oberflächenrauhigkeit, innere Oberfläche, Porenvolumen, Produktfeuchte usw. In der vorliegenden Arbeit wurden für zwei beispielhafte Feststoffpartikelkollektive (Natriumpercarbonat und ein selbst hergestelltes Senf-Kalkstein-Granulat) ausgehend vom Stand der Literatur Modellvorstellungen hergeleitet, die es gestatten sollen, den Partikelabrieb und die gesamten partikelgeometrischen, mittleren und zeitabhängigen Größen, wie Partikelverteilungsspektrum, spezifische Schichtoberfläche, spezifische mittlere Teilchenmasse u.a. für eine stationär betriebene blasenbildende Wirbelschicht voraus zu berechnen. Dabei soll die sich durch den Partikelabrieb ständig verkleinernde Schichtmasse durch die Zugabe von neuem Granulat konstant gehalten werden. Grundlage dieser Modellvorstellung ist die Formulierung eines Abriebskoeffizienten, der sowohl konstant als auch zeitabhängig sein kann. Dabei wurden sowohl homogen aufgebaute Partikel als auch inhomogene, schalenförmig aufgebaute Teilchen betrachtet. Bei der Herleitung der Modellvorstellung wurden zwei grundsätzlich mögliche Ansätze verwendet: 1. Der Abrieb ist der in der Schicht vorhandenen Gesamtpartikeloberfläche proportional. 2. Der Abrieb ist der Teilchenmasse in der Wirbelschicht proportional. Für beide Annahmen wurden sowohl für den zeitlich unabhängigen als auch für den sich mit der Zeit verändernden Abriebskoeffizienten geschlossene analytische Lösungen der entsprechenden Differentialgleichungen hergeleitet und durch entsprechende experimentelle Untersuchungen an einer Versuchsanlage mit einem Wirbelkammerdurchmesser von 150 mm untermauert.
Schlagwörter :Wirbelschicht, Abriebsverhalten, Feststoffpartikel, Partikeloberfläche, Schichtmasse, Abriebskoeffizient, Modellierung
blasenbildende Wirbelschicht
Rechte :Dieses Dokument ist urheberrechtlich geschützt.
Größe :XII, 219 S.
 
Erstellt am :23.03.2009 - 12:58:42
Letzte Änderung :22.04.2010 - 08:31:14
MyCoRe ID :HALCoRe_document_00006284
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