@phdthesis{Luebbert2011, author = {L{\"u}bbert, Christian}, title = {Zur Charakterisierung des gequenchten Zustandes im Elektroabscheider}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:co1-opus-23726}, school = {BTU Cottbus - Senftenberg}, year = {2011}, abstract = {Unter Korona-Quenching versteht man die Verringerung der Stromaufnahme eines Elektroabscheiders unter dem Einfluss teilchengebundener Raumladung. Die theoretische Untersuchung dieses Betriebszustandes im Rohr-Draht-Elektroabscheider und die experimentelle Validierung der Vorhersagen sind Inhalt der Arbeit. Theoretisch wird das Korona-Quenching anhand unterschiedlich komplexer Modelle untersucht, die auf der Bilanzierung der teilchengetragenen Raumladung beruhen. Es zeigt sich dabei, dass der Elektroabscheider eine geometrieabh{\"a}ngige maximale Abscheiderate besitzt, die im gequenchten Zustand erreicht wird. Wegen der geringen Stromaufnahme erfolgt die Abscheidung hier besonders energieeffizient. Die vorgestellten Berechnungsmethoden erlauben eine Optimierung von Elektroabscheidern f{\"u}r hohe Teilchenkonzentrationen. Der Vergleich mit experimentellen Ergebnissen zeigt eine sehr gute {\"U}bereinstimmung mit den theoretischen Vorhersagen im jeweils beanspruchten G{\"u}ltigkeitsbereich.}, subject = {Abscheider; Quenching; Elektroabscheider; Korona-Quenching; Raumladung; Ionenausbeute; Aerosol; Electrostatic precipitator; Corona-Quenching; Space charge; Ion yield; Aerosol}, language = {de} } @phdthesis{Perwin2015, author = {Perwin, J{\"o}rg}, title = {Entwicklung einer optischen Messtechnik zur Erfassung der Kinetik schneller Partikelbildungsprozesse}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:co1-opus4-36008}, school = {BTU Cottbus - Senftenberg}, year = {2015}, abstract = {Bei einer Reihe von Anwendungsf{\"a}llen ist es w{\"u}nschenswert Partikelbildungs­prozesse im Nanometerbereich in-situ z. B. in str{\"o}menden Medien oder mit sehr hoher zeitlicher Aufl{\"o}sung zu beobachten. Mit etablierten Verfahren, z. B. der dynamischen Lichtstreuung ist dies in der Regel nicht m{\"o}glich. Das hier dargestellte neue Verfahren basiert auf einer Kombination von optischen Extinktions- und Streulichtmessungen. Im Rayleigh-Bereich kann damit aus jeder Einzelmessung ein mittlerer Partikeldurchmesser und die Anzahlkonzentration bestimmt werden. F{\"u}r die Extinktionsmessungen ergeben sich zwei Arbeitsbereiche, einer mit hoher Transmission und einer mit hoher Extinktion. Diese beiden Bereiche stellen deutlich unterschiedliche Anforderungen an die Messtechnik. Das entwickelte Messger{\"a}t verf{\"u}gt deshalb {\"u}ber zwei unterschiedliche Messverfahren. Der Bereich hoher Extinktion wird mit einem heterodyn interferometrischen Verfahren abgedeckt, der Bereich hoher Transmission mit einem nicht interferometrischen Differentialverfahren. Die Arbeit stellt das grundlegende Modell vor. Außerdem werden notwendige Korrekturen, unter anderem f{\"u}r einsetzende Mehrfachstreuung, beschrieben. Die technische Umsetzung wird dargestellt. Abschließend werden Kalibriermethoden diskutiert und die Evaluation des Verfahrens beschrieben.}, subject = {Partikelmesstechnik; Extinktion; Streulicht; Heterodyne Interferometrie; Nanopartikel; Particle size analysis; Extinction; Scattered light; Heterodyn interferometry; Nanoparticles; Nanopartikel; Interferenz ; Interferometrie; Extinktion; Streulicht; Teilchenmesstechnik}, language = {de} } @phdthesis{Eckert2019, author = {Eckert, Karl-Andreas}, title = {Grundlagenuntersuchungen zur Optimierung der technischen Kristallisation von Fetts{\"a}uregemischen}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:co1-opus4-47207}, school = {BTU Cottbus - Senftenberg}, year = {2019}, abstract = {Trotz der steigenden Nachfrage nach Fetts{\"a}uregemischen mit niedrigen ges{\"a}ttigten Anteilen liegen nur relativ wenige Untersuchungen und industrielle Umsetzungen zur Fraktionierung durch Kristallisationsverfahren vor. Die Reduzierung ges{\"a}ttigter Anteilen aus Gemischen gleicher Kettenl{\"a}ngen ist mittels Destillation nicht m{\"o}glich ist. In dieser Arbeit wurde daher die l{\"o}semittelfreie Schmelzkristallisation in Form der Suspensionskristallisation untersucht. Zur Auslegung und Optimierung von Kristallisationsprozessen ist die Kenntnis der Phasendiagramme und Kristallisationskinetiken von grundlegender Bedeutung. Daher wurden die thermodynamischen Grundlagen der Kristallisation von Fetts{\"a}uregemischen untersucht. Nach der Erarbeitung der Untersuchungs- und Auswertemethoden wurden die zehn bin{\"a}ren Systeme aus den f{\"u}nf Hauptfetts{\"a}uren pflanzlicher Fette und {\"O}le mittels DSC analysiert und die Phasendiagramme mit den metastabilen Bereichen sowie Enthalpiediagramme abgeleitet. Durch Modellierung wurden vier tern{\"a}re Phasendiagramme konstruiert, wesentliche Charakteristika abgeleitet und in ein Modell zur Berechnung der Phasenumwandlungstemperaturen von Systemen aus den f{\"u}nf Hauptfetts{\"a}uren {\"u}berf{\"u}hrt, welches eine mittlere Abweichung von nur 0,4K und eine Standardabweichung von 0,7K liefert. Zudem konnte erstmals der komplexe Verlauf der Kristallisation von Fetts{\"a}uregemischen in den Phasendiagrammen aufgekl{\"a}rt und beschrieben werden. Die Kinetik des Kristallwachstums wurde an drei Fetts{\"a}uregemischen mit verschiedenen K{\"u}hlraten und Zieltemperaturen mittels Polarisationsmikroskopie untersucht. Die eingesetzte K{\"u}hlkammer zeigte mit ±0,003 K Temperaturgenauigkeit sehr lineare Temperaturprofile. Die Projektionsfl{\"a}che der Kristalle wurde, neben den Kristalldichten, aufgrund einer Korrelation zu entsprechenden DSC-W{\"a}rmestromkurven als geeigneter Parameter zur Beschreibung des Kristallwachstums erkannt. Es wurden kinetische Parameter, wie Induktionszeit, Keimbildungsrate, finale Kristalldichte und -fl{\"a}che sowie die Wachstumsgeschwindigkeiten der Einzelkristalle und des Bulks, ermittelt. F{\"u}r die zeitliche Entwicklung wurden Modelle f{\"u}r die Berechnung abgeleitet. Zudem erfolgte die Untersuchung der auftretenden Kristallmorphologien, wobei f{\"u}r alle Kristalle eine lanzettf{\"o}rmige Grundstruktur gefunden wurde. Es wurden Versuche im gr{\"o}ßeren Maßstab in einem Laborreaktorsystem mit 40ml sowie einem Vibromix- und Wavemixer-System mit jeweils 2l Probenmenge durchgef{\"u}hrt. Zur {\"U}berwachung des Kristallwachstums in den Reaktoren wurde ein Laserscanner (FBRM) verwendet. Versuche mit verschiedenen K{\"u}hlraten, Durchmischungsparametern und Zieltemperaturen zeigten den Vorteil einer scherarmen Durchmischung zur Erreichung gut trennbarer Kristallsuspensionen. Die Abtrennbarkeit wurde mittels Druckfiltration und Zentrifugation {\"u}berpr{\"u}ft, wobei die Druckfiltration mit Ausbeuten an Mutterlauge von bis zu 98\% die besten Resultate lieferte.}, subject = {Fetts{\"a}uregemische; bin{\"a}re, tern{\"a}re und quint{\"a}re Phasendiagramme; Modellierung; Kristallwachstumskinetik; Abtrennung; Fatty acid mixtures; Binary, ternary and quinternary phase diagrams; Modelling; Crystal growth kinetics; Separation; Fetts{\"a}uren; Gemisch; Trennverfahren; Kristallwachstum; Modellierung; Phasendiagramm}, language = {de} } @phdthesis{Wang2009, author = {Wang, Shaoliang}, title = {Partikelgr{\"o}ßenbestimmung mittels eines Laser-Optischen Partikelz{\"a}hlers mit zwei Empfangswinkelbereichen}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:co1-opus-14472}, school = {BTU Cottbus - Senftenberg}, year = {2009}, abstract = {Zur Bestimmung deren Gr{\"o}ße und Konzentration der Aerosolpartikeln z{\"a}hlt der optische Partikelz{\"a}hler (OPZ). Einzelne Teilchen passieren ein intensiv beleuchtetes Messvolumen. Das von den Teilchen gestreute Licht wird mittels eines aus Linsen und Blenden bestehenden Systems auf einen photoelektrischen Sensor fokussiert und dabei als Streulicht-Impuls empfangen, wobei die Impuls-H{\"o}he in die Teilchengr{\"o}ße (durch Mie-Theorie) umgerechnet wird. Je nach der Lichtquelle teilen sich die OPZ in zwei Gruppen ein: OPZ mit Weißlicht und mit Laserlicht. Als Lichtquelle bietet der Laser eine Reihe Vorteile. Aber der Laser als Lichtquelle hat auch Nachteil: der konventionelle Laserlicht-Partikelz{\"a}hler liefert, anders als Weißlicht, normalerweise keinen eindeutigen Zusammenhang zwischen Streulichtintensit{\"a}t und Partikelgr{\"o}ße, insbesondere beim Partikelgr{\"o}ßenbereich um 1 um. Auf Basis von dem Stand der OPZ-Technik wird im Rahmen der vorliegenden Arbeit eine neue Messeinrichtung: Laserlicht-Partikelz{\"a}hler mit zwei unterschiedenen Empfangswinkelbereichen zur Ermittlung der Partikelgr{\"o}ßen gebaut und systematisch untersucht (z.B. Koinzidenzfehler, Randzonenfehler und Totzeit). Eine Laserdiode ist als Lichtquelle eingesetzt. Innerhalb des Laserstrahls ist ein Messvolumen durch die zwei Empfangssysteme rein optisch abgegrenzt. Aus dieser Messeinrichtung ergeben sich zwei Kalibrierkurven, die den Zusammenhang von Partikelgr{\"o}ße und Impulsh{\"o}he beschreiben k{\"o}nnen. Das heißt, f{\"u}r jede Partikel, die durch das Messvolumen passiert, werden zwei Signale gemessen. Zur Bestimmung von deren Gr{\"o}ße kann jede Kombinationsm{\"o}glichkeit der beiden Impulsh{\"o}hen bzw. Kalibrierkurven (speziell durch Matrix-Methode) theoretisch genutzt werden. Die Versuchsergebnisse zeigten, dass dieses neue Verfahren f{\"u}r die Ermittelung der Partikelgr{\"o}ßen aus mehrdeutigen Kurven, besonders beim Einsatz f{\"u}r unterschiedliche Stoffsysteme bzw. einem breiten Brechungsindexbereich geeignet ist. Die Problematik der Mehrdeutigkeit beim Laserlicht wird dadurch vielfach erleichtert oder auch gel{\"o}st. F{\"u}r kritische Anwendungsf{\"a}lle bleibt die Messung on line und in situ noch realisierbar.}, subject = {Korngr{\"o}ßenanalyse; Optische Messung; Streulicht; Optischer Partikelz{\"a}hler; Mie-Theorie; Partikelgr{\"o}ßenbestimmung; Matrix-Methode; Scattered light; Optical particle counter; Mie theory; Particle sizing; Matrix method}, language = {de} } @phdthesis{Lebedynskyy2013, author = {Lebedynskyy, Sergiy}, title = {Energieeffiziente Abscheidung von hochkonzentrierten fl{\"u}ssigen Aerosolen mit einem Autogenen Raumladungsgetriebenen Abscheider (ARA)}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:co1-opus-30007}, school = {BTU Cottbus - Senftenberg}, year = {2013}, abstract = {Autogene Raumladungsgetriebene Abscheidung (ARA) ist ein neuartiges mehrstufiges Elektrofilter-Prinzip, das bei hohen Aerosolkonzentrationen eingesetzt werden kann und eine sehr energieeffiziente Abscheidung mit geringer Ozonproduktion gew{\"a}hrleisten kann. Die vorliegende Arbeit besch{\"a}ftigt sich mit Auslegung, Erprobung und Optimierung von ARA-Laboranlagen sowie eines ARA-Prototyps. Abscheidegrade von {\"u}ber 99,5\% werden bei einem Energieverbrauch von 20 J/m³ erzielt, was um eine Gr{\"o}ßenordnung niedriger als bei konventionellen Elektroabscheidern ist. Die Selbstentladung der Aerosole wird untersucht. Die Selbstentladung kommt in mehrstufigen Elektroabscheider-Konstruktionen, die bei hohen Aerosolkonzentrationen eingesetzt werden vor, f{\"u}hrt zu einer deutlichen Verschlechterung der Abscheideleistung und bleibt oft von den Anlagenbetreibern unbemerkt.}, subject = {Aerosol; Raumladung; Abscheider; Quenching; Selbstentladung; Elektroabscheider; Korona-Quenching; Raumladungsabscheidung; Selbstentladung; Aerosol; Electrostatic precipitator; Corona Quenching; Space charge based precipitation; Self-discharge; Aerosol}, language = {de} }