1_Agglomeration_Einfuehrung Flashcards
Warum Agglomeration (erwünschte Agg) ?
- Gezieltes Einstellen von Produkteigenschaften:
- Förder- und Dosierbarkeit von Pulvern verbessern
- Einmischbarkeit feinkörniger Komponenten erleichtern
- Entmischen von Komponenten verhindern
- Trennbarkeit durch Filtration oder Sedimentation verbessern
- Durchströmungswiderstand einer Schüttung verringern
- Schüttgewicht feinkörniger Güter vergrößern
- Staubfreiheit beim Umgang mit feinen Partikeln erzielen
- Instantisierungseigenschaften feiner Partikel verbessern
wann ist Agglomeration unerwünscht?
- Wandhaftung: Störungen durch Ablagerungen an Werkzeugen, Rohr- und Behälterwänden
- bei Partikelgrößenanalyse -> Agglomeration verfälscht Ergebnis
- Verringerte Mischgüte beim Trockenmischen (Klumpenbildung)
- Verringerte Selektivität in der Trenntechnik
welche Einflüsse hat die Partikel- bzw. Agglomeratgröße 𝑥 auf Prozess und Produkt?
Prozess: Filterwiderstand, Sedimentationsgeschwindigkeit
Produkt: Agglomeratfestigkeit, Löseverhalten von Agglomeraten
was ist die Voraussetzung für eine Agglomeration?
- Partikel müssen kollidieren → Relativbewegung
2. Partikel müssen haften → Haftkräfte
wie kommt es zu Kollision durch Relativbewegung?
• Zwangsbewegung (Konvektion)
-> Bewegte Werkzeuge im Verfahrensraum (Mischer)
-> Bewegung des Verfahrensraumes selbst (Agglomerationsteller)
• Stochastische Bewegung (Diffusion)
-> Relevant für Nanopartikel
• Beeinflusst durch Fließverhalten von Schüttgütern und Suspensionen→Rheologie
was sind Haftkräfte mit stofflicher Verbindung?
• Festkörperbrücken
-> Partikeleigenes Material, Sinter-, Schmelzbrücken
• Auskristallisierende Feststoffe, aushärtende Bindemittel, Adsorptionsschichten
• Flüssigkeitsbrücken
was sind Haftkräfte ohne stoffliche Verbindung?
- Van-der-Waals-Kräfte
- Elektrostatische Kräfte (Leiter / Isolatoren)
- Magnetische Kräfte
- Formschluss
was sind Agglomerateigenschaften?
Beschreibung und Beurteilung nach sehr unterschiedlichen Gesichtspunkten:
- Agglomeratgröße
- Agglomeratform
- Agglomeratporosität/-dichte
- Feuchtgehalt, Sättigung
- Spezifische Oberfläche
- Festigkeit (Zug, Druck, Abrieb)
- Auflöseverhalten
- Schüttguteigenschaften (Fließen)
ßwas für Agglomerationsverfahren gibt es?
- Aufbauagglomeration
- Pressagglomeration
- Agglomeration in der Flüssigphase
wie funktioniert die Aufbauagglomeration?
-> Pulver + Flüssigkeit→kapillare Bindungen
! Konkurrenz aus Wachstum und Zerkleinerung
wie funktioniert die Pressagglomeration?
• Äußere Kräfte auf trockenes Schüttgut
-> Mehr Kontakte
-> Geringerer Abstand
! Van der Waals Kräfte entscheidend
Wie funktioniert Agglomeration in der Flüssigphase?
für Optimieren nachfolgender Prozessschritte (z. B. Fest-Flüssig Trennung):
- Umbenetzungsagglomeration: Bindeflüssigkeit
- Koagulation: Partikelhaftung durch van der Waals Wechselwirkung
- Flockung: Vernetzung durch Polymere
Für was macht man die Modellierung von Agglomerationsprozessen?
• Populationsbilanzen
• Zugänglichkeit von schwer messbaren Größen
-> Agglomerat-Zusammensetzungs-Verteilung (𝑡)
-> Agglomeratform / Fraktale Dimension
• Einblicke in die Mikroprozesse Prozessoptimierung (einfache Parametervariation)
• Modellprädiktive Regelung
