Selbstdarstellung

Aufgaben und Ziele der Fachgruppe Mechanische Flüssigkeitsabtrennung

I. Ziele

Die Fachgruppe beschäftigt sich mit der Veränderung disperser Stoffsysteme mit einer flüssigen Phase. Überwiegend stehen dabei die mechanischen Trennverfahren wie z.B. das Sedimentieren im Schwerkraft- oder Zentrifugalfeld, das Filtrieren, das Klassieren, das Sortieren sowie Stofftrennverfahren im elektrischen oder magnetischen Feld im Vordergrund.
Durch gestiegene Anforderungen in der Produktion oder beim Umweltschutz besteht oft die Aufgabe, feinste Partikel aus einer Flüssigkeit zu entfernen. Die Partikel, die Flüssigkeit oder beide Phasen können dabei einen Wertstoff darstellen. Die Bezeichnung "Partikel" ist dabei als Oberbegriff für feinste feste Körner, Tröpfchen oder Mikroorganismen zu verstehen.
Die Fachgruppe "Mechanische Flüssigkeitsabtrennung" versteht sich als fachgebundenes Forum zur Diskussion von Forschungs- und Entwicklungsergebnissen, zum Austausch von Erfahrungen und zur Fortbildung und zur Förderung von Nachwuchs. Sie hat sich die Erforschung von grundlegenden Vorgängen und deren praktische Anwendung in Anlagen, Apparaten und Maschinen zum Ziel gesetzt. Dabei werden auch experimentelle, konstruktive und planerische Aufgaben sowie die umweltrelevanten Aspekte sowie die betriebswirtschaftlichen Erfordernisse nicht außer Acht gelassen.

 

II. Schnittstellen zu anderen Gremien

Entsprechend der breiten Anwendung der mechanischen Trenntechniken zur Flüssigkeitsabtrennung sowie der Vielzahl unterschiedlicher angewandter Methoden ist das Fachgebiet in einem hohen Maße interdisziplinär ausgerichtet. Es gibt z.B. Überschneidungen mit dem Gebiet der Mehrphasenströmungen, der Partikel- und Grenzflächentechnologie, der Partikelmesstechnik sowie anderen Gebieten der Mechanischen oder Thermischen Verfahrenstechnik.
Klassische Anwendungsfelder liegen beispielsweise in der Chemischen Technologie, der Lebensmittel- und Bioverfahrenstechnik sowie der Aufbereitungs-, Umwelt- und Energietechnik. Die Fachgruppe versucht diesem Umstand sowohl durch Themenauswahl als auch durch gemeinsame Sitzungen mit anderen Fachgruppen Rechnung zu tragen.

 

III. Arbeitsschwerpunkte

  • Auslegung von Verfahren zur Fest/Flüssig-Trennung:
    z.B. Elementarprozesse, Stoffwerte, Auslegungstests, Messverfahren zum Nachweis der Trennung, Abscheidung submikroner Partikel, Verringerung des Feuchtgehaltes in Sedimenten und Filterkuchen, Nutzung von Synergien bei der Kombination von Abscheideverfahren, Neu- und Weiterentwicklung von Apparaten und Maschinen, Prozessintegration, Prozessintensivierung, Mess- und Regelkonzepte.
  • Instationäre Prozesse:
    z.B. Flockung, Sedimentation, Filtration, Filterregenerierung, Fließverhalten von Suspensionen bei steigendem Feststoffgehalt, Austrag hochviskoser Suspensionen bzw. feuchter Filterkuchen, Verhalten bei An- und Abfahrzyklen.
  • Charakterisierung disperser Stoffsysteme:
  • Erfassung und Beschreibung des Eigenschaftsprofils komplex-disperser Stoffsysteme wie z.B. von Filterkuchen und Flocken, Änderung der Eigenschaften unter Druckbelastung, Einfluss des Elektrolytgehaltes und anderer gelöster Stoffe in der Flüssigkeit auf die Eigenschaften des dispersen Systems.
  • Modellierung und Simulation:
    z.B. Charakterisierung von Kraft- und Strömungsfeldern unter Einbezug der Partikel/Partikel-, Partikel/Wand- und Partikel/Flüssigkeits-Wechselwirkungen bei den Vorgängen in den Apparaten und Maschinen, Regelungszyklen bei ganzheitlicher Prozessbetrachtung.
  • Ungewollte Partikelgenerierung:
    z.B. Dispergierung geflockter Stoffsysteme, Partikelfreisetzung bei der Durchströmung von Filtermitteln, Partikelabrieb.
  • Neuere Verfahren:
    z.B. Querstromfiltration mit Membranen, Filtration mit überlagertem elektrischen Feld oder mit überlagertem Magnetfeld.

 

IV. FuE-Schwerpunkte

Künftige Themen aus dem Bereich Forschung und Entwicklung werden generell die Optimierung bestehender Verfahren und die Weiterentwicklung und Erprobung neuer Verfahren betreffen. In Folge der Entwicklung der Biotechnologie (z.B. Weiße Biotechnologie) und der Nutzung biogener Rohstoffe zur Erzeugung neuer Energieträger, müssen relativ große Stoffströme kostengünstig mit den Verfahren der Mechanischen Flüssigkeitsabtrennung aufbereitet werden. Weiterhin müssen sowohl im Produktionsbetrieb als auch beim Umweltschutz immer häufiger feinste Partikelfraktionen quantitativ abgetrennt werden (z.B. Sterilfiltration von Lebensmitteln, Abtrennung von Schadstoffen aus Abwässern). Eine effektive Fest/Flüssig-Trennung ist häufig auch ein Schlüssel zur Verbesserung der Produktqualität und/oder zur Einsparung von Energie- und sonstigen Betriebskosten.

April 2007

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