Experiment im Sprühtrockner
Zusätzlich dazu wurde die Herstellung sprühgetrockneter Referenzprodukte für alle gleiche Lösungen (NaB und MD) mit und ohne Gasbeimischung durchgeführt. Für die durchgeführten Untersuchungen wurde der Sprühturm der Firma GEA Niro verwendet. Dabei kam die gleiche Sprühdüse (Schlick 970/0 S4) zum Einsatz wie in den Wirbelschichtexperimenten.
Die experimentellen Bedingungen und Parameter sind in Tabelle 5 gezeigt.
Tabelle 5: Versuchsplan für Sprühtrocknung mit und ohne Gasbeimischung
|
VN |
Lösung |
Lösung |
Lösung |
g, Ein |
Sprühluft |
Gasanteil |
|
kg |
g/min |
°C |
bar |
Ma-% |
||
|
SD_1 |
30% NaB |
1000 |
28 |
100 |
1 |
0 |
|
SD_2 |
30% NaB |
1000 |
28 |
100 |
1 |
0,5 |
|
SD_3 |
30% NaB |
1000 |
28 |
100 |
1 |
1 |
|
SD_4 |
30% NaB |
1000 |
28 |
100 |
1 |
2 |
|
SD_5 |
30% NaB + 0,1% CMC |
1000 |
28 |
100 |
1 |
2 |
|
SD_MD_1 |
10% MD |
2000 |
50 |
100 |
1 |
0 |
|
SD_MD_2 |
10% MD |
2000 |
50 |
100 |
1 |
3 |
|
SD_MD_3 |
10% MD + 0,5% GMS |
2000 |
50 |
100 |
1 |
3 |
Ergebnisse (im Sprühtrockner):
Die vorliegenden Ergebnisse in Tabelle 6 verdeutlichen, dass eine Erhöhung der Gasbeimischung zu einem deutlichen Zunehmen der Partikelgröße führt. Dabei zeigt sich, dass die Lösungsviskosität bei den Sprühtrocknungsversuchen einen signifikanten Einfluss auf die Partikelgröße ausübt. Insbesondere die Zugabe von CMC- und GMS-Partikeln zur Lösung, um die Viskosität zu erhöhen, führt zu einer Vergrößerung der Partikelgröße des hergestellten Produkts.
Die Ergebnisse in Tabelle 6 zeigen auch, dass eine Erhöhung der Gasmischungsmenge zu einer Abnahme der Schüttdichte der Partikel, gleichzeitig aber auch zu einer Erhöhung der Schüttporosität führt. Unter verschiedenen Bedingungen gibt es kaum Unterschiede in der Feuchtigkeit des Produkts.
Tabelle 6: Eigenschaften der Partikel aus dem Sprühtrockner
|
VN |
50 |
sch |
sch |
Feuchte |
Rundheit |
|
|
mm |
kg/m3 |
% |
% |
|
|
SD_1 |
0,0359 |
479 |
59,25 |
0,70 |
0,895 |
|
SD_2 |
0,0351 |
453 |
61,52 |
0,69 |
0,901 |
|
SD_3 |
0,0344 |
448 |
62,26 |
0,82 |
0,897 |
|
SD_4 |
0,0338 |
430 |
63,82 |
0,78 |
0,905 |
|
SD_5 |
0,0356 |
462 |
60,73 |
0,75 |
0,891 |
|
SD_MD_1 |
0,0199 |
394 |
43,93 |
0,69 |
0,851 |
|
SD_MD_2 |
0,0185 |
374 |
45,14 |
0,61 |
0,854 |
Abbildung 15: Auflösungskurve der Partikel von SD_1 bis SD_5
Abbildung 16: Auflösungskurve der Partikel von SD_MD_1 bis SD_MD_3
Die in Abbildung 15 und Abbildung 16 dargestellten Auflösungskurven geben Einblicke in die Rekonstitution der Produkte, die im Sprühtrocknungsturm hergestellt wurden. Die Ergebnisse zeigen einen vergleichbaren Trend zu den in der Wirbelschicht erzeugten Partikeln und bekräftigen den positiven Einfluss der Zugabe von beigemischtem Gas auf die Rekonstitution der Partikel.