Chem. Ing. Tech. 2014, 86, No. 9, 1467–1472 © 2014 WILEY-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, Weinheim 9 Formulierungstechnologie V9.01 Untersuchungen zum Einfluss der Zweiphasenströmung innerhalb einer Effervescent-Düse auf das Zerstäubungs- ergebnis P. Stähle 1) (E-Mail:[email protected]), Dr.-Ing. V. Gaukel 1) , Prof.Dr.-Ing. H. P. Schuchmann 1) 1) Karlsruher Institut für Technologie, IBLT, Bereich I: LVT, Kaiserstraße 12, D-76131 Karlsruhe, Germany DOI: 10.1002/cite.201450111 Um Flüssigkeiten mit geringem Gasver- brauch in kleine Sprühtropfen zu zertei- len, wird in der Literatur eine Zerstäu- bung nach dem Effervescent-Prinzip beschrieben [1]. Kommt es hierbei je- doch infolge ungünstiger Strömungsfor- men zu einer Fluktuation des Gaspha- senanteils im Düsenaustritt, resultiert ein unstetiges Sprüh mit großen und mittleren Sprühtropfen und breiter Ver- teilung. Ein Messsystem zur Analyse der Zweiphasenströmung vor und innerhalb des Düsenaustrittkanals einer Efferves- cent-Düse wurde aufgebaut. Die Charak- terisierung vor dem Düsenaustritt er- folgt mittels Hochgeschwindigkeitsauf- nahmen, innerhalb des Austritts kommt ein optischer Sensor zum Einsatz, der die Lichtstreuung an den Phasengren- zen nutzt. Das Zerstäubungsergebnis wird mittels Laserbeugungsspektrome- trie beschrieben, wobei die mittlere Sprühtropfengröße sowie deren zeit- liche Fluktuation betrachtet werden. Im Vortrag wird der Einfluss des Mas- senstromverhältnisses zwischen Zer- stäubungsgas und Flüssigkeit sowie der Scherviskosität auf die Strömungsform dargestellt und anschließend die Strö- mungsform mit dem Zerstäubungser- gebnis verknüpft. Die vorgestellten Er- gebnisse bieten einen tiefergehenden Einblick in die dominierenden Vorgänge bei der Zerstäubung von hochviskosen Flüssigkeiten nach dem Effervescent- Prinzip. [1] S. D. Sovani et al., Prog. Energy Combust. Sci. 2001, 27 (4), 483 – 521. V9.02 Einfluss der Struktur auf das mechanische Verhalten von Lebensmittelagglomeraten M. Heine 1) (E-Mail: [email protected]), Dr.-Ing. M. Dosta 1) , Dr.-Ing. S. Antonyuk 1) , Prof. Dr.-Ing. S. Heinrich 1) , Dr.-Ing. L. Fries 2) , Prof. Dr.-Ing. S. Plazer 3) 1) Technische Universität Hamburg-Harburg, Institut für Feststoffverfahrenstechnik und Partikeltechnologie, Denickestraße 15, D-21073 Hamburg, Germany 2) Vers-Chez-Les-Blanc, P. O. Box 44, CH-1000 Lausanne 26, Switzerland 3) Nestec SA, Beverage Business Unit, Office A4-523, Avenue Nestlé 55, CH-1800 Vevey, Switzerland DOI: 10.1002/cite.201450181 In der Lebensmittel-, feinchemischen und pharmazeutischen Industrie ist z. B. die Wirbelschichtsprühagglome- ration ein verbreiteter Prozess, um Agglomerate mit definierten Produkt- eigenschaften aus Pulvern herzustellen. Da solche Lebensmittelpulver häufig amorph sind, wird in dieser Arbeit amorphes Maltodextrin (DE47) als Modellsubstanz untersucht. Durch die Befeuchtung der Partikel während des Agglomerationsprozesses bildet sich ein viskoser Film auf der Partikeloberfläche. Simultan ablaufende Trocknungs- und Sinterprozesse führen zur Ausbildung von Feststoffbrücken zwischen den Pri- märpartikeln. In Abhängigkeit von Pro- zess- und Apparateparametern werden unterschiedliche Agglomeratstrukturen gebildet, die einen starken Einfluss auf Abbildung. 9 Formulierungstechnologie 1467 Chemie Ingenieur Technik

Untersuchungen zum Einfluss der Zweiphasenströmung innerhalb einer Effervescent-Düse auf das Zerstäubungsergebnis

Download PDF Report

Upload
hp
View
215
Download
0

Embed Size (px)

Citation preview

Page 1: Untersuchungen zum Einfluss der Zweiphasenströmung innerhalb einer Effervescent-Düse auf das Zerstäubungsergebnis

9 Formulierungstechnologie

V9.01

Untersuchungen zum Einfluss der Zweiphasenströmunginnerhalb einer Effervescent-Düse auf das Zerstäubungs-ergebnisP. Stähle1) (E-Mail: [email protected]), Dr.-Ing. V. Gaukel1), Prof. Dr.-Ing. H. P. Schuchmann1)

1)Karlsruher Institut für Technologie, IBLT, Bereich I: LVT, Kaiserstraße 12, D-76131 Karlsruhe, Germany

DOI: 10.1002/cite.201450111

Um Flüssigkeiten mit geringem Gasver-brauch in kleine Sprühtropfen zu zertei-len, wird in der Literatur eine Zerstäu-bung nach dem Effervescent-Prinzipbeschrieben [1]. Kommt es hierbei je-doch infolge ungünstiger Strömungsfor-men zu einer Fluktuation des Gaspha-senanteils im Düsenaustritt, resultiertein unstetiges Sprüh mit großen undmittleren Sprühtropfen und breiter Ver-teilung.

Ein Messsystem zur Analyse derZweiphasenströmung vor und innerhalbdes Düsenaustrittkanals einer Efferves-

cent-Düse wurde aufgebaut. Die Charak-terisierung vor dem Düsenaustritt er-folgt mittels Hochgeschwindigkeitsauf-nahmen, innerhalb des Austritts kommtein optischer Sensor zum Einsatz, derdie Lichtstreuung an den Phasengren-zen nutzt. Das Zerstäubungsergebniswird mittels Laserbeugungsspektrome-trie beschrieben, wobei die mittlereSprühtropfengröße sowie deren zeit-liche Fluktuation betrachtet werden.

Im Vortrag wird der Einfluss des Mas-senstromverhältnisses zwischen Zer-stäubungsgas und Flüssigkeit sowie der

Scherviskosität auf die Strömungsformdargestellt und anschließend die Strö-mungsform mit dem Zerstäubungser-gebnis verknüpft. Die vorgestellten Er-gebnisse bieten einen tiefergehendenEinblick in die dominierenden Vorgängebei der Zerstäubung von hochviskosenFlüssigkeiten nach dem Effervescent-Prinzip.

[1] S. D. Sovani et al., Prog. Energy Combust.Sci. 2001, 27 (4), 483 – 521.

V9.02

Einfluss der Struktur auf das mechanische Verhaltenvon LebensmittelagglomeratenM. Heine1) (E-Mail: [email protected]), Dr.-Ing. M. Dosta1), Dr.-Ing. S. Antonyuk1), Prof. Dr.-Ing. S. Heinrich1), Dr.-Ing. L. Fries2),Prof. Dr.-Ing. S. Plazer3)

1)Technische Universität Hamburg-Harburg, Institut für Feststoffverfahrenstechnik und Partikeltechnologie, Denickestraße 15,D-21073 Hamburg, Germany

2)Vers-Chez-Les-Blanc, P. O. Box 44, CH-1000 Lausanne 26, Switzerland3)Nestec SA, Beverage Business Unit, Office A4-523, Avenue Nestlé 55, CH-1800 Vevey, Switzerland

DOI: 10.1002/cite.201450181

In der Lebensmittel-, feinchemischenund pharmazeutischen Industrie istz. B. die Wirbelschichtsprühagglome-ration ein verbreiteter Prozess, umAgglomerate mit definierten Produkt-eigenschaften aus Pulvern herzustellen.Da solche Lebensmittelpulver häufigamorph sind, wird in dieser Arbeitamorphes Maltodextrin (DE47) alsModellsubstanz untersucht. Durch dieBefeuchtung der Partikel während desAgglomerationsprozesses bildet sich einviskoser Film auf der Partikeloberfläche.Simultan ablaufende Trocknungs- und

Sinterprozesse führen zur Ausbildungvon Feststoffbrücken zwischen den Pri-märpartikeln. In Abhängigkeit von Pro-

zess- und Apparateparametern werdenunterschiedliche Agglomeratstrukturengebildet, die einen starken Einfluss auf

Abbildung.

9 Formulierungstechnologie 1467ChemieIngenieurTechnik