Pulverisierung von Emulsionen mit überkritischem CO2

• Antragsteller: Professor Dr.-Ing. Eckhard Weidner
• Fachliche Zuordnung: Mechanische Verfahrenstechnik
• Förderung: Förderung von 2009 bis 2016
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 122695060

Mit Hilfe eines kohlendioxidunterstützten Hochdrucksprühverfahrens ist es möglich, emulgatorhaltige und emulgatorfreie Emulsionen nahezu schlagartig einzufrieren und gleichzeitig zu pulverisieren. Abhängig von den Verfahrensparametern Sprühdruck, Sprühtemperatur und verwendeter spezifische Gasmenge (Kohlendioxid), sowie der eingesetzten Materialien, entstehen Pulverpartikel mit Größen im Bereich von einem bis zu mehreren hundert Mikrometern. In diesen Partikeln liegt die zuvor emulgierte Substanz je nach Verfahrensbedingungen entweder fein verteilt oder zentralisiert in flüssiger Form vor. Ziel des Vorhabens ist es, die Grundlagen des Prozesses der kohlendioxidunterstützten Sprüherstarrung von Emulsionen aufzuklären und zu modellieren. Dazu werden zunächst die thermo- und fluiddynamischen Eigenschaften und Stoffdaten der gewählten Modellemulsionen ( Tristearin/Wasser und Polyethylenglykol/Rapsöl, jeweils mit und ohne Emulgator) ermittelt. Anschließend wird der Sprühvorgang in einer Modelldüse und im Freistrahl mit Hilfe des Particle Image Velocimetry Systems beobachtet. Mit Hilfe der Erkenntnisse aus diesen Beobachtungen und den Ergebnissen aus den Versuchen zur Herstellung fester Emulsionen soll ein wesentlich verbessertes stoffdatenbasiertes Modell der Partikelentstehung bei der kohlendioxidunterstützten Hochdruckversprühung von Emulsionen entwickelt werden.

• 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
• Beteiligte Person: Professor Dr.-Ing. Andreas Kilzer