Modellierung der Feststoffbildung in Einzeltropfen bei der Sprühtrocknung
Abstract
In der vorliegenden Arbeit wird ein radialsymmetrisches eindimensionales Modell zur Beschreibung der Feststoffbildung in Einzeltropfen bei der Sprühtrocknung entwickelt. Zur Beschreibung der Feststoffbildung im Tropfen wird eine zweidimensionale Populationsbilanz verwendet, die mit der Massen- und Energiebilanz gekoppelt gelöst wird. Aus der radialen Verteilung des Massenanteils der gelösten Substanz ergeben sich die Keimbildungs- und Wachstumsraten der Kristalle im Tropfen. Die radiale Temperaturverteilung im Tropfen wird parallel berechnet. Darüber hinaus werden mathematische Ansätze untersucht, mit denen das Wachstum der festen Hülle simuliert werden kann. Zur experimentellen Untersuchung der Feststoffbildungsvorgänge im Tropfen werden verschiedene Experimente durchgeführt. Zum einen werden Lösungstropfen in ein beheizbares Fallrohr vertropft. Zum anderen wird der Trocknungsverlauf anhand von Tropfen, die in einer Gasströmung an einem Draht aufgehängt werden, untersucht.
