Entwicklung und Anwendung von Methoden zur Simulation des Trocknens von Suspensionen

Die Trocknung von Suspensionen ist ein alltäglicher und dennoch technisch relevanter Prozess. Die Vorgänge während der Trocknung wirken sich unmittelbar auf dessen Eigenschaften wie Morphologie und Dichte getrockneter Körper aus. Im Rahmen dieser Arbeit wurden Simulationsmethoden mit unterschiedlichem Detaillierungsgrad entwickelt, die eine Vorhersage dieser Eigenschaften ermöglichen.

Klappentext

Die Trocknung von Suspensionen ist ein alltäglicher und dennoch technisch relevanter Prozess. Die Vorgänge während der Trocknung wirken sich unmittelbar auf die Eigenschaften der getrockneten Körper wie z.B. Dichte und Morphologie aus. Im Rahmen dieser Arbeit werden Simulationsmethoden mit unterschiedlichem Detaillierungsgrad entwickelt, die eine Vorhersage dieser Eigenschaften ermöglichen. Hierbei kommen sowohl einfache Ansätze als auch komplexe Methoden zum Einsatz, die sowohl den Feststoff als auch Flüssig- und Gasphase explizit modellieren und über eigens entwickelte Gesetze koppeln. Für hoch aufgelöste Simulationen auf der Skala der Kornzwischenräume wird außerdem mit neuen Modellen zur Benetzung und zum Phasenübergang die Grundsteine gelegt. Das wesentliche Ergebnis dieser Arbeit ist neben den entwickelten Methoden vor allem ein verbessertes Verständnis der Zusammenhänge bei der Granulenentstehung während des Sprühtrocknungsprozesses. So wird etwa das gängige Erklärungsmodell zur Entstehung dichter und hohler Granulen um den wesentlichen Aspekt der Schalenstabilität erweitert. Außerdem wird ein Beitrag zum besseren Verständnis von Abscheidungsmechanismen während der Granulenentstehung geleistet.