Prozesstechnik der Heißgaszerstäubung rheologisch komplexer Feedmaterialien zur Erzeugung von Pulvern mit vorgegebenen Eigenschaften

• Antragsteller: Professor Dr.-Ing. Udo Fritsching
• Fachliche Zuordnung: Mechanische Verfahrenstechnik
• Förderung: Förderung von 2009 bis 2016
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 122715930

Gegenstand dieses Vorhabens ist die Ableitung angepasster Zerstäubungs- und Anlagenkonzepte für die Generierung von Feststoffpulvern aus rheologisch-komplexen Feedmaterialien mittels einer Heißgaszerstäubung. Das Prozessdesign schließt die experimentelle Analyse des Zerfallsvorganges komplex-viskoser Medien, die mehrskalige Sprayprozessanalyse mit Hilfe von Simulationsmodellen und die Pulverproduktion im Heißgaszerstäubungsprozess im Pilotmaßstab ein. Die Zerstäubung hoch viskoser Medien mit komplexer Rheologie (z.B. viskoelastisches Verhalten) ist von hoher industrieller Relevanz. Häufig ist die Zerstäubung mit konventionellen Düsensystemen nicht vollständig und es ergibt sich ein Faseranteil im Produkt. Ein Ziel dieses Projektes ist die Verbesserung der Zerstäubung durch die Verwendung von Heißgas als Zerstäubungsmedium. Dieses Medium wird zugleich zur Trocknung des Sprays verwendet. Eine Vorhersage der Trocknungskinetiken wird mit Simulationsmodellen durchgeführt. Dabei wird der Einfluss integraler und lokaler Strömungsphänomene, z.B. der Clusterbildung von Tropfen im Spray, auf die Trocknungskinetiken untersucht. Ziel ist die deterministische Beschreibung/Vorhersage eines Prozessfensters des Heißgaszerstäubungsprozesses, in dem die gewünschten Partikeleigenschaften (Pulvereigenschaften) unter Einhaltung der Prozessvorgaben/-sicherheit eingestellt werden können.

• DFG-Verfahren: Schwerpunktprogramme
• Teilprojekt zu: SPP 1423: Prozess-Spray: Herstellen funktionaler Feststoffpartikel in Sprühverfahren - Von den Anforderungen an das Pulver und an seine Eigenschaften zum geeigneten Prozess