Erk, A: Rheologische Eigenschaften feindisperser Suspensione

verarbeiteten Stoffsystems in Bezug auf Fest-Flüssig-Trennschritte und ihre Prozessintegration von großer Bedeutung. Einerseits hängt die Funktion vieler Fest-Flüssig-Trennapparate maßgeblich von den Fließeigenschaften ab. Hierbei spielen vor allem die Förderung der feststoffreichen Phase innerhalb des Trennapparates (kontinuierliche Prozesse) und deren Austrag eine große Rolle. Andererseits muss das Fließverhalten des ausgetragenen Produkts bestimmten Anforderungen genügen, um die verfahrenstechnische Funktion von sich an die Fest-Flüssig-Trennung anschließenden Prozessschritten (z.B. Förderung, thermische Trocknung) zu gewährleisten. Liegen im Trenngerät oder beim Transfer des Stoffstroms an die nachgeschaltete Prozessstufe ungünstige Fließeigenschaften vor, kommt es zur Fehlfunktion und in der Folge zu mangelhafter Produktqualität bzw. wirtschaftlichen Einbußen.Aus verfahrenstechnischer Sicht ist dabei meist das beginnende Fließen eines Filterkuchens oder Sediments der entscheidende Materialzustand. Dieser wird durch die hierzu erforderlichen Spannungen, sog. Fließgrenzen, charakterisiert.Ein Ansatz, welcher die für feindisperse Stoffsysteme notwendige Integration rheologischer Eigenschaften bei der Auslegung von Fest-Flüssig-Trennprozessen beinhaltet, existiert bisher nicht. Um das Risiko von Fehlauslegungen zu vermeiden, besteht der Bedarf, bisher gebräuchliche überwiegend empirische Auslegungsmethoden um physikalisch begründete quantitative Ansätze zu erweitern, welche die rheologischen Stoffeigenschaften berücksichtigen. Hierzu soll die vorgelegte Arbeit einen Beitrag leisten.Hauptgegenstand ist die Erarbeitung einer Methode zur zeit- und ortsaufgelösten Vorausbestimmung der Fließgrenze von Sedimenten und Filterkuchen während ihrer Bildung und Verdichtung in Fest- Flüssig-Trennapparaten.Parallel dazu wird anhand von experimentellen Untersuchungen und Simulationsrechnungen ein vertieftes Verständnis des trenntechnischen und rheologischen Materialverhaltens sowie des Zusammenspiels von verarbeitetem Stoffsystem und Apparat ermöglicht.Die erzielten Ergebnisse bilden die Grundlage für eine verbesserte Auslegung und Optimierung von industriellen Fest-Flüssig-Trennprozessen mit kompressiblen und rheologisch problematischen Produkten hinsichtlich Trennergebnis, Handhabung und Wirtschaftlichkeit.