Fest-Flüssig-Trennung von feindispersen Calciumcarbonat-Wasser-Suspensionen im Zentrifugalfeld mittels Dekantierzentrifugen

Calciumcarbonat findet unter anderem Anwendung als Füllstoff in der Papier- und Farbstoffindustrie oder als Edukt bei der Zementherstellung. Im Laufe des Verarbeitungsprozesses tritt je nach Prozessführung das Mineral als feindisperse Suspension auf. Zur mechanischen Entfeuchtung der Calciumcarbonat-Wasser-Suspension kommen im Industriemaßstab häufig kontinuierlich arbeitende Dekantierzentrifugen zum Einsatz. Die Partikel der eintretenden Calciumcarbonat-Wasser-Suspension sedimentieren aufgrund ihrer unterschiedlichen physikalischen Eigenschaften wie beispielweise dem Partikeldurchmesser unterschiedlich schnell zur Trommelwand. Über eine im Inneren mitrotierende Förderschnecke wird der dort abgeschiedene Feststoff aus dem Flüssigkeitsteich entlang eines Konus heraustransportiert und die geklärte Flüssigkeit am anderen Ende über ein Wehr abgezogen. Somit lassen sich Klassierungs- und Entwässerungsaufgaben in diesem Trennapparat realisieren. Bei der Auslegung solcher Zentrifugen ist es erforderlich das Sedimentations- und Kompressionsverhalten der Suspension und des Sediments durch Materialfunktionen zu beschreiben, welche von einer Vielzahl von Eigenschaften, wie beispielweise der Partikelgrößenverteilung, dem Feststoffvolumenanteil, der Partikelform und der Dichte, abhängen. Dadurch ist es notwendig mittels geeigneter Experimente die empirischen Parameter der Materialfunktionen für jedes Produkt einzeln zu ermitteln.

Mögliche Aufgabenstellung einer Abschlussarbeit wäre die experimentelle Untersuchung des Sedimentations- und Kompressionsverhalten von Calciumcarbonat-Wasser-Suspensionen in Abhängigkeit wichtiger Parameter, wie Feststoffanteil, Partikelgrößenverteilung, Partikelform und C-Wert. Ebenso wären Versuche an einer Dekantierzentrifuge im Labormaßstab denkbar.

Eine selbständige, strukturierte Arbeitsweise und Interesse an experimentellem Arbeiten sollte vorhanden sein. Spezielle Vorkenntnisse sind nicht erforderlich. Wenn Interesse an einer experimentellen Abschlussarbeit auf diesem Themengebiet besteht, bin ich per E-Mail erreichbar. Die Aufgabenstellung wird nach Rücksprache individuell gestaltet.

Kontakt:

M.Sc. Philipp Menesklou
philipp.menesklou∂kit.edu