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Bild Johannes Naue

Dipl.-Ing. Johannes Naue

Umlagerungsvorgänge von Partikelschichten
Gruppe: 

Gas-Partikel-Systeme (GPS)


Raum: 109
Tel.: +49 721 608-46573
Fax: +49 721 608-46563
johannes naueDeo6∂kit edu

Institut für Mechanische Verfahrenstechnik und Mechanik
Karlsruher Institut für Technologie (KIT)
Geb. 30.70
Straße am Forum 8
D-76131 Karlsruhe


Forschungsthema

Entstehungsmechanismen von Partikelstrukturen und deren Umlagerung in Querstromfiltern zur Gasreinigung

Oberflächen- und Tiefenfilter in ihren verschiedenen Bauformen leisten durch ihren Abscheidegrad einen hohen Beitrag zur Emissionssenkung sowie Wertstoffrückgewinnung. Aufgrund der Verbreitung beider Filtertypen sind diese wesentlicher Bestandteil der Forschung im Bereich der mechanischen Verfahrenstechnik. Dabei steht neben der Abscheideeffektivität auch der zusätzliche Energieverbrauch infolge des Druckverlustes im Fokus.

Eine Filterbauart der Oberflächenfiltration ist der Querstromfilter (Cross-Flow). Bei diesem Verfahren durchquert die kontinuierliche Phase senkrecht zur Anströmrichtung das Filtermaterial und es kommt zum Aufbau eines Filterkuchens. Dabei unterscheiden sich - aufgrund der hohen Filteroberfläche im Vergleich zum Kanaleintrittsquerschnitt - die Tangential- und Durchtrittsgeschwindigkeit bei der Durchströmung auf die Reingasseite deutlich.

 

 

Mögliches Umlagerungsverhalten von Inert-Reaktiven Mischsystemen, in Anlehnung an Sappok et al.


Während die Durchtrittsgeschwindigkeit die lokale Filterkuchenzusammensetzung dominiert, hat die Tangentialgeschwindigkeit im Zusammenhang mit der Filterkuchenhöhe Einfluss auf die globale Schichtbildung im Kanal.

Bisherige Analysen homogener Partikelsysteme zeigen, dass für eine erneute Ablösung der Schichtbestandteile im Gas-Partikel-System hohe Strömungsgeschwindigkeiten notwendig sind. Bei der Verwendung von Mischsystemen werden jedoch Umstrukturierungen in der Schichtbildung im Filter beobachtet, die sich von denen im homogenen Partikelsystem signifikant unterscheiden, insbesondere bezogen auf die Transportprozesse in Abhängigkeit der Anströmgeschwindigkeit. Ziel des Forschungsprojektes ist es, das globale Umlagerungsverhalten auf porösen Oberflächen im Zusammenhang mit der Entfernung reaktiver Komponenten strukturiert zu analysieren.

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