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Experimentelle Untersuchungen sowie Beiträge zur Modellierung von Prozessen in Wirbelschichtrinnen am Beispiel der Sprühgranulation

Autor :Michael Jacob
Herkunft :OvGU Magdeburg, Fakultät für Verfahrens- und Systemtechnik
Datum :17.06.2010
 
Dokumente :
Dataobject from HALCoRe_document_00009413
 
Typ :Dissertation
Format :Text
Kurzfassung :Wirbelschichtapparate finden breite Anwendung zur Durchführung von Wärme- und Stoffübertragungsprozessen, wie zum Beispiel Kühlung, Trocknung, Agglomeration, Sprühgranulation und Coating. Im Rahmen dieser Arbeit wird Schwerpunkt auf die systematische Untersuchung von Prozessen gelegt, bei denen Flüssigkeiten in Wirbelschichten eingesprüht werden und die in der Wirbelschicht befindlichen Partikeln einem Wachstumsprozess unterliegen. Ausgehend von Experimenten zur Sprühgranulation bei chargenweiser und kontinuierlicher Prozessführung erfolgte eine systematische Untersuchung der Wachstumskinetik in Abhängigkeit von den verfahrens- und anlagentechnischen Parametern. Dazu kam die Methodik der künstlichen neuronalen Netze zum Einsatz. Es wurden für unterschiedliche Apparategrößen Prozessmodelle erstellt, die es ermöglichten Einflussanalysen durchzuführen und Unterschiede zwischen unterschiedlichen Apparatetypen und Betriebsweisen aufzuzeigen. Zusätzlich dienten Experimente an einer Pilotanlage dazu, dass dynamische Verhalten von kontinuierlichen Wirbelschichtrinnen zu analysieren. Hierbei wurden Verweilzeitspektren durch Tracer-Versuche an der kleintechnischen Anlage für unterschiedliche Betriebszustände ermittelt. Die hierfür entwickelte Vorgehensweise liefert aussagefähige Resultate und eignet sich auch für einfache und schnelle Analysen an industriellen Anlagen. Ein weiterer Teil der Arbeit befasst sich mit der Untersuchung der Fluidisierung in Wirbelschichtrinnen durch numerische Simulation. Ausgehend von einer räumlichen Strömungsanalyse des Gesamtapparates konnte für den stationären kontinuierlichen Betrieb ein dreidimensionales vereinfachtes CFD-Modell auf Basis des Euler-Euler-Ansatzes schrittweise aufgebaut werden. Dann wurden Simulationen für zwei Strömungszustände durchgeführt und die Resultate mit experimentell ermittelten Daten sowie empirischen Berechnungen verglichen. Die Simulationen dienten dazu, generelle Aussagen zum dynamischen Verhalten von Wirbelschichtrinnen zu treffen. Dazu bestand der Schwerpunkt insbesondere in der Berechnung und Interpretation der zeitlichen Schwankungen der Strömungsgeschwindigkeiten der Partikelphase.
Schlagwörter :Spruehgranulation, CFD, Wirbelschicht, Neuronale Netze, Verweilzeit
Rechte :Dieser Text ist urheberrechtlich geschützt
Größe :I, 206 S.
 
Erstellt am :10.12.2010 - 12:59:50
Letzte Änderung :10.12.2010 - 13:01:27
MyCoRe ID :HALCoRe_document_00009413
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