Populationsbilanz-Modellierung und Untersuchung der Partikelbildung bei der Wirbelschicht-Sprühgranulation

Die Wirbelschicht-Sprühgranulation wird aufgrund des intensiven Wärme-, Stoff- und Impulstransportes sowie der Verbindung von Befeuchtungs-, Trocknungs-, Partikelaufbau-, Formgebungs-, Homogenisierungs- und Trennprozessen als kontinuierliches thermisches Verfahren für die Behandlung granularer Feststoffe eingesetzt. Flüssige Produkte, wie Lösungen, Suspensionen oder Schmelzen, werden in frei fließende, staubarme, leicht dosierbare granulare Feststoffe überführt.In Wirbelschichten wird das Partikelwachstum von verschiedenen Mechanismen bestimmt: Granulation, Coating, Agglomeration, Abrieb und Bruch. Dieses Projekt ist konzentriert auf die Agglomeration, insbesondere die Modellierung und numerische Lösung von Populationsbilanzen partikulärer Systeme im Zusammenhang mit der Wärme- und Stoffübertragung. Die Modellierung der Agglomeration resultiert in einer partiellen Integro-Differential-Gleichung. Verschiedene Lösungsmethoden dieser Integro-Differential-Gleichung werden untersucht. Numerische Lösungen werden verglichen mit analytischen Lösungen für den idealen Fall der Agglomeration in Verbindung mit Keimbildung, um deren Genauigkeit zu prüfen und Richtlinien für die Wahl der besten Methode zu geben. Ein Differenzenverfahren unter Nutzung diskretisierter Populationsbilanzen wird entwickelt, um experimentelle Ergebnisse nachzurechnen.