Festigkeitsgrößen von Filterkuchen als Ergebnis von Filtrationsparametern

• Applicant: Professor Dr.-Ing. Werner Stahl (†)
• Subject Area: Mechanical Process Engineering
• Term: from 1996 to 2002
• Project identifier: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Project number 5256070

Die Ziele dieses Vorhabens gehen nach heutigem Stand über die reine Ermittlung der Festigkeitskenngrößen von gepressten Filterkuchen hinaus. Es wird vielmehr angestrebt, Eigenschaften von gepressten feinpartikulären Stoffsystemen ganzheitlich zu betrachten. Im ersten Bewilligungszeitraum wurden sechs unterschiedliche Fest-Flüssig-Systeme eingehend bezüglich ihres Schrumpfungs-, und Konsolidierungs-, Verflüssigungs-, Festigkeits- und Spannung-Dehnungs-Verhaltens untersucht. Es wurden zum Teil neue Meßtechniken entwickelt, die diese Eigenschaften erst meßbar machten. Die mechanischen Eigenschaften von Filterkuchen konnten einheitlich charakterisiert und klassifiziert werden. Es wurden darauf aufbauend Eigenschaftsfunktionen bestimmt. Eine maßgebliche Größe hierfür ist die feststoffoberflächenbezogene Flüssigkeitsbeladung. Hierauf aufbauend wurde ein physikalisches Modell der Wechselwirkungen zwischen den Partikeln sowie den Partikeln und der Flüssigkeit entwickelt. Weiterhin wurde die räumliche Verteilung von Wasser in feinpartikulären Feststoffsystemen eingehend diskutiert. Über die rein wissenschaftliche Betrachtungsweise hinaus, konnten Vorstellungen entwickelt werden, wie Eigenschaften von Filterkuchen gezielt beeinflußt werden können. Es ergaben sich Fragen, deren Bearbeitung nun für den zweiten Bewilligungszeitraum beantragt wird:- Lokalisierung der Leimphase wie sie bei der Trocknung pastöser Filterkuchen in Mischertrocknern auftritt- Verflüssigung von mineralischen Schlämmen, insbesondere von Rotschlamm- Rheometrische Bestimmung der Fließgrenze, der Thixotropie und der Kurvensteigung der Schubspannungs-Scherraten-Kurven und deren Interpretation- Bau eines Horizontallastmeßgerätes für die Pressung von Filterkuchen und Messungen zur Untersuchung des anisotropen Verhaltens von Filterkuchen- Literaturrecherche zur chemischen Verfestigung von Filterkuchen- Eigene Messungen zur chemischen Verfestigung von Filterkuchen- Ermittlung von Trocknungsverlaufskurven der untersuchten Filterkuchen in Hinblick auf den Zusammenhang zwischen den mechanischen Eigenschaften und dem Trocknungsverlauf.

• DFG Programme: Research Grants