Die steigende Anzahl an Verfahren, in denen eine Filtration und eine Aufreinigung des gebildeten Filterkuchens durch Waschung notwendig ist, und die Steigerung deren Effizienz und Wirtschaftlichkeit verlangen nach einer Optimierung der Prozesse. Die Erarbeitung eines grundlegenden Verständnisses der Verdrängungsprozesse zwischen polaren und unpolaren Flüssigkeiten in einem Haufwerk schafft Erkenntnisse, die bei der Auswahl der verwendeten Lösungsmittel/Feststoffkombinationen während des Syntheseweges hilfreich sind. Durch die Verwendung von Silanen als Beschichtung kann die Oberflächeneigenschaft der Partikel variiert werden, während granulometrische Eigenschaften konstant bleiben. So dienen die Partikelsysteme als Basis der Untersuchungen zum Einfluss der Benetzungseigenschaften auf die Waschung unter Ausschluss anderer prozessbestimmender Variablen. Bei der Waschung der Partikelsysteme muss die Bedeutung der sich ausbildenden Phasengrenze herausgestellt werden. Sind Wasch- und Porenflüssigkeit nicht mischbar, bestimmt die auftretende Flüssig/Flüssig-Phasengrenze die Phänomenologie und die Effizienz des Prozesses. Das Auftreten einer Phasengrenze zwischen beiden Flüssigkeiten erlaubt die Aufnahme einer Flüssig/Flüssig-Kapillardruckkurve, die als Grenzkurve die zu erwartenden technischen Waschergebnisse darstellt. So kann eine Aussage darüber getroffen werden, welche Austauschverhältnisse und Restgehalte an Verunreinigung im Kuchen bei der Auswaschung mit nichtmischbaren Flüssigkeiten maximal zu erwarten ist.:ABBILDUNGSVERZEICHNIS
SYMBOLVERZEICHNIS
1 EINLEITUNG
2 GRUNDLAGEN
2.1 FILTRATION
2.1.1 Kuchenbildung
2.1.2 Entfeuchtung
2.2 FILTERKUCHENWASCHUNG
2.3 SYSTEMEIGENSCHAFTEN
2.3.1 Feststoffe
2.3.2 Flüssigkeiten
2.3.3 Suspension
2.3.4 Haufwerk- und Kuchenstruktur
2.4 GRENZFLÄCHEN UND BENETZUNG DISPERSER SYSTEME
2.4.1 Oberflächenenergie
2.4.2 Benetzung
2.4.3 Kapillarität
2.5 BENETZUNG UND KAPILLARITÄT IN BEZUG ZUR FILTRATION
2.5.1 Die Kapillardruckkurve
2.5.2 Zusammenspiel von Benetzung und Filtration
2.5.3 Die Umnetzungskurve
2.6 SILANE – AUFBAU UND FUNKTION
3 MATERIALIEN UND METHODEN
3.1 STOFFSYSTEME
3.1.1 Partikelsystem
3.1.2 Flüssigkeiten
3.1.3 Silane
3.2 SILANISIERUNG ZUR VARIATION ZUR BENETZUNG
3.3 FESTSTOFFCHARAKTERISIERUNG
3.3.1 Laserbeugung
3.3.2 Statische Bildanalyse
3.3.3 Rasterelektronenmikroskopie
3.3.4 Energiedispersive Röntgenspektroskopie
3.3.5 Stickstoffadsorption
3.3.6 Thermogravimetrische Analyse
3.3.7 Ellipsometrie
3.3.8 Goniometrie
3.4 PROZESSRELEVANTE FLUID- UND SUSPENSIONSCHARAKTERISIERUNG
3.4.1 Tensiometrie
3.4.2 Grenzflächenrheometrie
3.4.3 Sedimentations- und Kompressionsmessung
3.5 VERSUCHSDURCHFÜHRUNG
3.5.1 Filtration
3.5.2 Waschung
3.5.3 Bestimmung Filtrat- und Retentatkonzentration
3.5.4 Kapillardruckkurve
3.5.5 Umnetzungskurve
4 OBERFLÄCHENKONFIGURATION DER PARTIKELSYSTEME
MITTELS SILANEN
4.1 VARIATION DER OBERFLÄCHENENERGIE
4.2 AUSBILDUNG DER SILANSCHICHT
4.3 KONSISTENZ DER DISPERSEN FESTSTOFFEIGENSCHAFTEN
5 BENETZUNGSEFFEKTE BEI DER WASCHUNG VON
FILTERKUCHEN
5.1 STRUKTURBILDUNG BEI DER FILTRATION
5.1.1 Sedimentationseigenschaften
5.1.2 Filterkuchenbildung
5.2 KUCHENWASCHUNG
5.2.1 Kuchenwaschung mit mischbaren Systemen
5.2.2 Kuchenwaschung mit nichtmischbaren Systemen
5.2.3 Viskositätsdifferenz
5.2.4 Nachweis der aufgestellten Theorien
6 DARSTELLUNG DES WASCHUNGSGLEICHGEWICHTES ÜBER
EINE UMNETZUNGSKURVE
6.1 MESSTECHNISCHE ERFASSUNG
6.1.1 Technische Methode
6.1.2 Druckmethode
6.2 HAUPTEINFLUSSPARAMETER AUF DIE UMNETZUNGSKURVE
6.2.1 Variation der Benetzung
6.2.2 Variation der Partikelform
6.2.3 Variation der Partikelgröße
6.3 VERGLEICH: UMNETZUNGS- UND KAPILLARDRUCKKURVEN
7 SCHLUSSWORT
LITERATURVERZEICHNIS
ANHANG
| Identifer | oai:union.ndltd.org:DRESDEN/oai:qucosa:de:qucosa:38358 |
| Date | 28 February 2020 |
| Creators | Burisch, Markus |
| Contributors | Peuker, Urs, Ripperger, Siegfried, Technische Universität Bergakademie Freiberg |
| Source Sets | Hochschulschriftenserver (HSSS) der SLUB Dresden |
| Language | German |
| Detected Language | German |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, doc-type:doctoralThesis, info:eu-repo/semantics/doctoralThesis, doc-type:Text |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
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