Advances in correlating filter cake properties with particle collectiv e characteristics

Beschreibung

Ziel dieser Arbeit war, eine Datenreduktionssstrategie zu entwickeln, welche die Kenntnis über ein Partikelsystem erlaubt und etwas Licht auf die bestehenden Zweifel über die Korrelation zwischen den Eigenschaften des Filterkuchens und den Partikelcharakteristika wirft. Nach dem allgemein gültigen Verständnis ist anzunehmen, dass eine Verbindung zwischen den Eigenschaften des Filterkuchens und den Partikelcharakteristika existieren muss. Allerdings dominiert wegen des komplexen Charakters dieser Verbindung die Ansicht, dass der einzige Weg, Informationen über die Eigenschaften von Filterkuchen zu erhalten, nur über eine Messung dieser Eigenschaften führt, was ein schwerwiegender Nachteil für Verfahrensingenieure darstellt, die Voraussagen über die Auswirkungen eventueller Änderungen im Zulauf eines Trenngerätes machen möchten. Von dieser Seite des Problems aus gesehen, bieten die Ergebnisse dieser Arbeit eine Grundlage, von der aus Ingenieure entsprechend geeignete Informationen erhalten können. Sobald die Verbindung zwischen Kuchen- und Partikeleigenschaften hergestellt ist, sind Voraussagen über die Filterleistung unter Verwendung kinetischer Modelle, welche von anderen Autoren bereits ausführlich behandelt wurden, möglich. Es wurde festgestellt, dass für die Bestimmung der Kuchenbidungs- und Kuchenentfeuchtungskinetik drei Eigenschaften des Filterkuchens notwendig sind: Porosität, Permeabilität und Kapillardruckkurve. Diese Eigenschaften wurden durchgehend erforscht, um den Einfluss einer Veränderung in der Partikelgrößenverteilung auf sie beschreiben zu können. In dieser Arbeit wird gezeigt, dass Kucheneigenschaften (Porosität, Permeabilität, remanente Sättigung, Porengrößenverteilungsindex und mittlerer Kapillardruck) erfolgreich mit den Charakteristika der Partikelkollektive (mittlerer Partikeldurchmesser, Partikelgrößenverteilungs-breite und Partikelform) angepasst werden können. Diese Beziehung ist stark vom Kuchenbildungsmodus abhängig und ist selbstverständlich stoffspezifisch. Es wird eine Datenverminderunsstrategie zur Informationssammlung und -analyse für die Filtration eines gegebenen Stoffes vorgeschlagen, was eine Abschätzung darüber zulässt, wie sich ein Partikelkollektiv gleicher Substanz bei veränderter Größenverteilung verhält. Der einzige Weg zur Beschreibung des Fest-Flüssig-Trennvorganges läuft über die Kenntnis des Materials, d.h. über die Gewinnung ausgewählter Materialdaten aus dem Experiment. Die Ergebnisse dieser Arbeit sollen Verfahrensingenieuren eine intelligente Möglichkeit geben, das Verhalten der Stoffe mit denen sie arbeiten, besser zu verstehen: "Führe einige ausgewählte Experimente durch, passe die Daten in geeigneter Weise an und mache eine sinnvolle Voraussage über das Verhalten des Materials, unabhängig von seiner Partikelgrößenverteilung". Es wird immer notwendig sein, Experimente durchzuführen und einige Parameter anzupassen. Das ist aber bei weitem besser als die bisher übliche Praxis: "Bestimme experimentell die Eigenschaft, die gebraucht wird".

Autor*in

José A Sorrentino

Themen in »Advances in correlating filter cake properties with particle collectiv e characteristics«

capillary pressure filtration particle size distribution permeability porosity

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