Charakterisierung des Cakingverhaltens von feinen Pulvern in fluidisierten Partikelsystemen

  • Caking ist ein häufig auftretendes Phänomen bei der Handhabung und dem Transport sehr feiner Pulver in verschiedenen Industriezweigen. Besonders oft tritt dieses Phänomen in den Bereichen der chemischen, pharmazeutischen, Lebensmittel- oder Bauindustrie auf. Charakteristisch für Caking ist die Bildung von störenden Klumpen und Anhaftungen, welche zu Betriebsunterbrechungen, Stillständen und Qualitätsabweichungen von Produkt führen können [1]. In Rahmen einer Vorlaufforschung wurde der Effekt von drei Additiven verschiedener Substanzklassen auf das Transport- und Trennverhalten von zwei Modellstoffen, Lactose und Kalkstein, untersucht. Der Wahl der Additive, Heptansäure, Triethanolamin und Natriumstearylfumarat, basierte auf den vorherigen Untersuchungen [2] – [4], welche sich mit geeigneten Mahlhilfen für Zerkleinerungsprozessen befassten. Zur Untersuchung des Trennverhalten wurden Experimente in einem Siebturm sowie einem Zick-Zack-Windsichter durchgeführt. Die Untersuchung des Transportverhaltens erfolgte mit Hilfe vonCaking ist ein häufig auftretendes Phänomen bei der Handhabung und dem Transport sehr feiner Pulver in verschiedenen Industriezweigen. Besonders oft tritt dieses Phänomen in den Bereichen der chemischen, pharmazeutischen, Lebensmittel- oder Bauindustrie auf. Charakteristisch für Caking ist die Bildung von störenden Klumpen und Anhaftungen, welche zu Betriebsunterbrechungen, Stillständen und Qualitätsabweichungen von Produkt führen können [1]. In Rahmen einer Vorlaufforschung wurde der Effekt von drei Additiven verschiedener Substanzklassen auf das Transport- und Trennverhalten von zwei Modellstoffen, Lactose und Kalkstein, untersucht. Der Wahl der Additive, Heptansäure, Triethanolamin und Natriumstearylfumarat, basierte auf den vorherigen Untersuchungen [2] – [4], welche sich mit geeigneten Mahlhilfen für Zerkleinerungsprozessen befassten. Zur Untersuchung des Trennverhalten wurden Experimente in einem Siebturm sowie einem Zick-Zack-Windsichter durchgeführt. Die Untersuchung des Transportverhaltens erfolgte mit Hilfe von Vibrationsrinnen. Ergänzend wurden Messungen der Partikel- und Agglomeratgrößen sowie die Bestimmung der Fließfähigkeit in einer Ringscherzelle durchgeführt. Die Ergebnisse zeigten, dass insbesondere die Zugabe von Heptansäure zur Veränderung der Pulvereigenschaften führte. Dabei lagen die beiden Modellstoffe in feinem Zustand vor und die Agglomeratenbildung wurde unterdrückt, während die Staubneigung von Pulvern deutlich zunahm. Die Zugabe von Triethanolamin führte im Fall der Lactose zu einer deutlichen Abnahme der Anhaftungsneigung bei einer leichten Zunahme der mittleren Agglomeratgröße. Im Fall von Kalkstein wurde dieses Verhaten jedoch nicht mehr beobachtet. Die Zugabe von Natriumstearylfumarat führte zu den geringsten Veränderungen im Verhalten der beiden Modelstoffe. Im Allgemeinen haben die Untersuchungen gezeigt, dass das Verhalten von sehr feinen Pulvern nicht direkt mit der Partikel- oder Agglomeratgröße in Verbindung gebracht werden kann. Durch die Untersuchung der Fließfähigkeit mit der Ringscherzelle kann das Pulververhalten bei den Transport- und Trennvorgängen ebenfalls nicht prognostiziert werden. Demgegenüber haben gerade die Betriebsparameter und Oberflächengeometrien einen beträchtlichen Einfluss auf das Pulververhalten.show moreshow less

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Metadaten
Author:Sofiia Dibrova, Sahil Mathew, Sandra Breitung-Faes
URN:urn:nbn:de:bvb:92-opus4-44993
Document Type:conference proceeding (article)
Language:German
Date of first Publication:2024/03/05
Publishing Institution:Technische Hochschule Nürnberg Georg Simon Ohm
Release Date:2025/12/22
Volume:2024
Konferenzangabe:Jahrestreffen 2024 der VDI/DECHEMA-Fachgruppe "Agglomerations- und Schüttguttechnik", 5. - 7. März 2024, Leonardo Hotel Weimar
institutes:Fakultät Verfahrenstechnik
Research Themes:Materialien & Produktionstechnik
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