Vom Labor zum Produktionsmaßstab: Kretteks schneller Weg
Die Situation in frühen Projektphasen der Planung einer verfahrenstechnischen Anlage stellt sich oft wie folgt dar:
- Nur geringe Produktmengen sind verfügbar.
- Erfahrungen bei der Trennung mit ähnlichen Produkten sind nicht vorhanden.
- Pilotversuche mit verschiedenen Zentrifugen sind kostenintensiv.
Eine erste Abschätzung des möglichen Trennverfahrens ist in unserem neu konzeptionierten Cross-Check-Technikum mit nur geringem Versuchsaufwand möglich. Hierzu werden Kinetikparameter bestimmt und die erzielten Restfeuchten im Gleichgewichtsdiagramm (Bond-Diagramm) eingeordnet.
Erste Untersuchungen werden in einer Filterbecherzentrifuge durchgeführt. Mit Filtertüchern ausgerüstete Becher werden mit Suspension (evtl. voreingedickt) befüllt, in ein Becherkreuz eingehängt und anschließend zentrifugiert. Bei diesen Versuchen können g-Zahlen, Entfeuchtungszeiten und Kuchenhöhen variiert werden.
Abb.1: Filterbecher
Für diese ersten Versuche benötigt Krettek i.d.R. eine geringe Suspensionsmenge im Bereich von 3 – 10 l (je nach Feststoffkonzentration).
Nach einem Becherschleuderversuch wird der Filterkuchen einem Durchströmungsversuch mit Mutterlauge bzw. Waschflüssigkeit unterzogen, um den bez. Kuchenwiderstand gemäß Darcy-Gleichung ermitteln zu können.
Durch Trocknung in einem Vakuumtrockenschrank wird die Restfeuchte des Filterkuchens einer weiteren Probe bestimmt, um diese im Gleichgewichtsdiagramm einzuordnen.
Als Gleichgewichtsdiagramm wird das Bond-Diagramm zugrunde gelegt:
Abb.: Gleichgewichtsdiagramm / Equilibrium diagram S = f(Bo1) [nach Stahl].
Für diese erste Abschätzung des Trennverfahrens benötigen wir von Ihnen einige für die Separation wesentliche Stoffdaten. Hier sind zu nennen:
- Wahre Dichte des Feststoffs
- Dichten und dyn. Viskosität der Mutterlauge / Waschflüssigkeit
- Feststoffkonzentration
- Oberflächenspannung und der Kontaktwinkel der Waschflüssigkeit / Mutterlauge (notwendig für die Einordnung im Gleichgewichtsdiagramm)
- Partikelgrößenverteilung
