FOR 338:  Anwendungen der Magnetischen Resonanz zur Aufklärung von Stofftransportprozessenin dispersen Systemen

• Fachliche Zuordnung: Wärmetechnik/Verfahrenstechnik
• Förderung: Förderung von 1999 bis 2006
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 5465406

Unter dispersen Systemen versteht man Stoffmischungen auf nichtmolekularer Ebene. Beispiele sind Suspensionen, Emulsionen, Haufwerke und Packungen sowie poröse Feststoffsysteme. Stofftransportprozesse in dispersen Systemen spielen bei vielen natürlichen und verfahrenstechnischen Prozessen eine wichtige Rolle. Zu ihrer Beschreibung wurde eine Vielzahl von Modellsystemen entwickelt. Problematisch ist jedoch häufig, dass die für Transportprozesse in der Feststoffmatrix relevanten strukturellen Eigenschaften des Porensystems nicht ausreichend bekannt sind.Die kernmagnetische Resonanz (NMR) stellt eine vielfältig nutzbare, nichtinvasive Messmethode dar. Sie erlaubt energie-, zeit- und ortsaufgelöste Messungen. Als Messgrößen und damit Kontrast gebende Parameter stehen unter anderem die Kerndichte beobachtbarer Nuklide, Relaxationszeiten und die chemische Verschiebung zur Verfügung. So lassen sich z.B. die Hohlraumstruktur einer porösen Feststoffmatrix, Diffusionskoeffizienten, dreidimensionale Geschwindigkeitsverteilungen auch in dispersen Systemen, räumliche Konzentrations- und auch Temperaturfelder bestimmen. Im Rahmen dieser Forschergruppe wird das Nutzungspotential der NMR für die Verfahrenstechnik disperser Systeme untersucht. Die vielfachen Variationsmöglichkeiten dieser Methode sollen erstmals in größerer Breite auf Stofftransportprozesse in dispersen Systemen angewandt werden. Bekannte und neue NMR-Methoden sind anzuwenden, um Einsicht in relevante Prozesse zu gewinnen, die durch andere Messverfahren nicht oder nur in geringerer Qualität zugänglich ist.

• DFG-Verfahren: Forschungsgruppen

Projekte

• Charakterisierung der Hohlraumstruktur wassergesättigter Haufwerke unter verschiedenen Kompaktierungsbedienungen (Antragsteller Stahl, Werner )
• Charakterisierung der Struktur von hochgefüllten Materialien und Schäumen, ohne und unter Belastung (Antragsteller Eisenreich, Norbert )
• Dreidimensionale Darstellung von Festkörperstrukturen (Antragsteller Höpfel, Dieter )
• Entwicklung und Anwendung spezieller NMR Methoden zum Studium von Struktur und Fluid-Transport in ingenieurwissenschaftlich interessierenden Feststoff-Matrizen (Antragsteller Holz, Manfred )
• Modellierung der Trocknungsvorgänge bei der Mikrowellenvakuumstrocknung von Lebensmittel (Antragsteller Schubert, Helmar )
• NMR-Methode zur Untersuchung der Beweglichkeit teilfluorierter Kohlenwasserstoffe (HFKW) in Polymeren (Antragsteller Oellrich, Lothar R. )
• Struktur und Durchführung von Filtermedien während der Partikelabscheidung (Antragsteller Kasper, Gerhard )
• Strömung Nicht-Newtonscher Fluide in porösen Feststoffmatrizen (Antragsteller Buggisch, Hans W. )
• Untersuchung der Fluiddynamik von Flüssigkeiten und Gasen bei der gemeinsamen Durchströmung im Rieselbettreaktor (Antragsteller Reimert, Rainer )
• Untersuchung der Fluidmechanik von Flüssigkeiten und Gasen bei der gemeinsamen Durchströmung von Schüttungen (Antragsteller Reimert, Rainer )
• Zentralprojekt (Antragsteller Buggisch, Hans W. )

• Sprecher: Professor Dr.-Ing. Rainer Reimert
• stellvertr. Sprecher: Professor Dr. Hans W. Buggisch