Prozesskinetik der Desintegration von polydispersen Parikelsystemen bei der Fällung von Bariumsulfatin einem Ringspaltreaktor

环形间隙反应器中硫酸钡沉淀过程中多分散颗粒系统分解的过程动力学

• 批准号: 108297311
• 负责人: Professor Dr.-Ing. Jürgen Tomas (†)
• 金额: --
• 依托单位: Institut für Verfahrenstechnik
• 依托单位国家: 德国
• 项目类别: Research Grants
• 财政年份: 2009
• 资助国家: 德国
• 起止时间: 2008-12-31 至 2012-12-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://gepris.dfg.de/gepris/projekt/108297311?language=en
• 关键词: Prozesskinetik; der; Desintegration; von; polydispersen

Das Ziel des Projektes ist die experimentelle Erfassung und Modellierung eines integrierten Prozesses zur Erzeugung von nanoskaligem Bariumsulfat durch chemische Fällung und gleichzeitiger mechanischer Desintegration in einem Prozessraum. Die Herausforderung ist dabei die Herstellung eines gegen Agglomeration stabilisierten Bariumssulfats, dessen Partikelgrößenverteilung nahezu monodispers ist. Ein geeignet zu gestaltender Ringspaltreaktor fungiert gleichzeitig als chemischer Reaktionsraum zur Fällung und mechanischen Desintegration. Dadurch kann die Redispergierung des polydispersen Partikelsystems zu nanoskaligem Bariumsulfat mit Volumenkonzentrationen bis zu 30 % bei – im Vergleich zur Feinstzerkleinerung – moderaten mechanischen Energieeinträgen realisiert werden. Der Prozessraum des Ringspaltreaktors wird so ausgelegt, dass durch eine hohe Beanspruchungsintensität und -häufigkeit gezielt Zerteil- und Bruchvorgänge im Partikelkollektiv erzeugt werden, die Zuführung der benötigten chemischen Ausgangsverbindungen erfolgt über einen integrierten Mischer. Der zeitliche Prozessfortschritt bei der Desintegration während der mechanischen Beanspruchung und gleichzeitiger Stabilisierung im Prozessraum wird über die Veränderung der Partikelgrößenverteilung des Fällungsproduktes experimentell online erfasst. Dazu werden spektroskopische Methoden (Photonenkorrelationsspektroskopie, Laserbeugung, Ultraschallspektroskopie) in Kombination mit Methoden zur Zeta-Potentialbestimmung eingesetzt. Darüber hinaus soll eine am Lehrstuhl entwickelte Messmethode auf Basis der laserinduzierten Photolumineszenz in-line eingesetzt werden, um erstmalig sowohl die Beanspruchungsart, -Intensität und -häufigkeit als auch die Zerteil- und Bruchvorgänge zu erfassen. Anstelle einer kommerziell erhältlichen Rührwerksmühle ist für den Ringspaltreaktor eine Eigenentwicklung vorgesehen, um verschiedene Gestaltungen des Prozessraumes zu testen, der sowohl für die Fällung als auch für Desintegration optimale Ergebnisse liefert. Hohe Anforderungen werden an die Korrosions- und Verschleißbeständigkeit der Werkstoffe gestellt. Die Modellierung des Prozessfortschrittes im Prozessraum erfordert die Lösung eines diskreten Populationsbilanzsystems. Die Kinetikterme (Kerne) der Populationsbilanzgleichung werden mit den physikalischen und chemischen Grundvorgängen (u.a. Partikelentstehung durch Keimbildung und Partikelwachstum, Partikelagglomeration und Partikeldesintegration durch Deagglomeration und Bruch, Transportmechanismen, Stoß- und Haftwahrscheinlichkeiten der Partikel, Stabilisierung) verknüpft. Eine weitere Herausforderung des Projektes besteht darin, die Auftrennung der Einflüsse von Stoffeigenschaften (Produktqualität), Prozessgrößen (Prozessgüte) und Maschinenparametern zu erkennen, zu modellieren und hinsichtlich ihrer Eignung für die modellgestützte Prozessführung zu bewerten. Damit eröffnen sich neue verfahrenstechnische Optimierungsmöglichkeiten der makroskopischen Prozessparameter, wie z.B. Raum-Zeit-Ausbeute, notwendiger Energieeintrag und gleichmäßige Produktqualität.

Das Ziel des Projektes iSt Die Experimentelle Erfassung und Modellierung Eines Integrierten Prozesses Zur erzur erzur erzur erzeugung von nanoskaligem bariumsulfat durch chemische fur chemischefällungund gleichzeiitiger and gleichzeiitiger negientiger nechigentiger in einem prozessraum in einem prozessraum in einem prozessraum in einem prozessraum。 Die Herausforderung iSt Dabei Die Herstellung Eines Gegen gegen agromeration stosierten bariumssulfats，dessenpartikelgrößenverteilungnahezu nahezu monodispers ist。 Ein Geeignet Zu世界是该国的全球领导者，导致了全球社区的发展。 dadurch kann die redispergierung des polydispersen partikelsystemss zu nanoskaligem bariumsulfat mit doulumenkonzentrationen bis zu 30％bei - im vergleich zur zur feinstzerkleinurung - 现代机械机械型富丽堂皇的现代entergieeninträgenträgenrealisiisierisierisiertwerden werden。 Der Prozessraum des Ringspaltreaktors wild so ausgelegt, The Beanspruchungsungsintensität und -The Beanspruchungsung Zerteil- und Bruchvorgänge, Partikelkolektivities, Partikelkolektivities, and the Beanspruchungsung Ausgangsverbindungsung erfolgt über einen Integriertens。 The Beanspruchungsung is a participant in the prosecution of the Beanspruchungsung, which is a participant in the prosecution of the Beanspruchungsung, which is a participant in the prosecution of the Beanspruchungsung, which is a participant in the prosecution of the Beanspruchungsung, which is a participant in the prosecution of the Beanspruchungsung, which is a participant in the prosecution of ProzessuriumWildüber死于经历实验方法开发的方法（Photonenkorrelationsspektroskopie，Laserbeugugung，laserbeugung，ultraschallspektroskopie）在kolbination缓解方法中，Zurzeta-potentialbotentialbotentialbestialitybestimentbestmmung eingestzt。达伯对Lehrstuhl Entwickelte Messmethode的溶解性Auf基础der laserinduzierten photolumineszenzenz在线eingestzt，Um erstmalig sowohl sowohl dieBeanspruchungungsart，-Intensitätund -häufigkeitund -häufigkeitals als auch die zerte zerte Zertee Zerteen Zeren Zeren eruchnne。 Anstelle einer kommerziell erhältlichen Rührwerksmühle ist für den Ringspaltreaktor eine Eigenentwicklung vorgesehen, um verschiedene Gestaltungen des Prozessraumes zu testen, der sowohl für die Fällung als auch für Desintegration optimale Ergebnisse利费特。 Hohe Die Modeling Group一直在努力促进世界的传播。 Die Kinetikterme（Kerne）人口Bilanzgleichung正在努力提供丰富的精力和生活方式。 Die Kinetikterme（Kerne）人群Bilanzgleichung正在努力提供丰富的能量和生活方式，而Die Kinetikterme（U.A. Partikelentstehung durch keimimbildung und partikelwachstum und partikelwachstum Haftwahrscheinlichkeiten，stosilisierung等散文 - 丝绸Prozessparameter，散文 - 丝绸Prozessparameter，散文 - silicon prozessparameter，散文 - silicon prozessparameter，prose-silicon prozessparameter，prose-silicon-silicon prozessparameter，prose-silicon Prozessparameter，prose-silicon-silicon prozessparecessparameter。