OTTO-VON-GUERICKE-UNIVERSITÄT MAGDEBURG Lehrstuhl für Mechanische Verfahrenstechnik Prof. Dr. Jürgen Tomas Mikro - Makroprozesse Modellierung der Scherdynamik kohäsiver Partikelsysteme Schwingungseinfluß auf die Fließkenn-werte kohäsiver, hochdisperser Partikeln Mathematische Modellierung der Pressagglomeration auf der Basis der Schüttguteigenschaften Simulation der Bruchdynamik verfes- tigter Partikelpackungen Recycling of EAF dust by an innova- tive leach-grinding process Kryogene Aufschlußzerkleinerung von nachwachsenden biologischen Roh- stoffen zur Gewinnung von Wert- stoffen Fließverhalten flüssigkeitsgesättigter, stark verdichteter hochdisperser Partikelsysteme Rostyslav Tykhoniuk Aimo Haack Lilla Grossmann Sergej Antonjuk Theodor Mladenchev Sergej Aman Christoph Mendel Wolfgang Schubert Manoj Khanal Werner Hintz Bernd Ebenau Verknüpfung von Apparate- und Anlagentechnik mit modernen Stoffwissenschaften (Physik, Biologie, Chemie) + mathematische Methoden der Mechanik und Systemtechnik Partikeltechnologie Verfahrenstechnik komplexer Stoffkreisläufe Verfahrenstechnik komplexer Stoffkreisläufe Nanopartikeltechnik Herstellung von Nanopartikeln durch Kristallisation und Fällung Charakterisierung von Nanopartikelsystemen Herstellung von hochdispersen Partikeln durch intensive Feinstmahlung Partikel- und Pulvermechanik – Molekularmechanik, Nanokontakt- mechanik, Partikeldynamik und Kontinuumsmechanik Werner Hintz Tsvetan Nikolov Thomas Günther Sergej Aman Bernd Ebenau Werner Hintz Jürgen Tomas Bild 1 Modellierung und DEM-Simulation des Bruchverhaltens eines grobdisper- sen Partikelverbundstoffes
22
Embed
OTTO-VON-GUERICKE-UNIVERSITÄT MAGDEBURG¤ge/Folien/Schuelerfolien_MVT_03.pdf · studentisches Praktikum Grundlagenforschung am Ringschergerät Schiffsentladestation der ortsansässigen
This document is posted to help you gain knowledge. Please leave a comment to let me know what you think about it! Share it to your friends and learn new things together.
Transcript
OTTO-VON-GUERICKE-UNIVERSITÄT MAGDEBURGLehrstuhl für Mechanische Verfahrenstechnik
Prof. Dr. Jürgen Tomas
Mikro - MakroprozesseMikro - Makroprozesse
Modellierung der Scherdynamik kohäsiver Partikelsysteme
Schwingungseinfluß auf die Fließkenn-werte kohäsiver, hochdisperser Partikeln
Mathematische Modellierung der Pressagglomeration auf der Basis der Schüttguteigenschaften
Simulation der Bruchdynamik verfes-tigter Partikelpackungen
Recycling of EAF dust by an innova-tive leach-grinding process
Kryogene Aufschlußzerkleinerung von nachwachsenden biologischen Roh-stoffen zur Gewinnung von Wert-stoffenFließverhalten flüssigkeitsgesättigter,
stark verdichteter hochdisperserPartikelsysteme
Rostyslav Tykhoniuk
Aimo Haack
Lilla Grossmann
Sergej Antonjuk
Theodor Mladenchev
Sergej AmanChristoph Mendel
Wolfgang SchubertManoj Khanal
Werner HintzBernd Ebenau
Verknüpfung von Apparate- und Anlagentechnik mit modernen Stoffwissenschaften (Physik, Biologie, Chemie) + mathematische Methoden der Mechanik und Systemtechnik
Verknüpfung von Apparate- und Anlagentechnik mit modernen Stoffwissenschaften (Physik, Biologie, Chemie) + mathematische Methoden der Mechanik und Systemtechnik
Produkteigenschaften:Summe der EigenschaftenZustand der Dispersität
MessmethodeAntwort der
Eigenschaftsfunktion
Beispiel:
atomare und molekulare Kräfte auf der Partikelober-fläche
Adsorption von
Gasen
Bild 12
OTTO-VON-GUERICKE-UNIVERSITÄT MAGDEBURGFakultät für Verfahrens- und Systemtechnik
Lehrstuhl für Mechanische Verfahrenstechnik
Adsorption – eine Methode zur Charakterisierung von Partikeln
Physikalisches PrinzipDie Adsorption wird verursacht durch molekulare Wechselwirkungen (Van-der-Waals Kräfte) beim Zusammentreffen einer sauberen festen Oberfläche mit Dampf (ein Gas unterhalb seiner kritischen Temperatur).
Der Adsorptions-Effekt ist abhängig von:• der absoluten Temperatur (T)• dem Druck (p) und• dem Wechselwirkungspotential (E) zwischen Gas und Oberfläche
Gas
Pore Feststoff
nAds = F(T,P,E)
Adsorption Isotherme
OberflächenbestimmungOberflächenbestimmung
( )( )
0monomono0g PCVP1C
CV1
PPVP
⋅⋅⋅−
+⋅
=−⋅
a
b
( )P P VP
Sg −⋅
SP/P
BET-Plot
CV
1a
mono⋅
= ( )CV
1Cb
mono⋅
−=
BET - Gleichung Die Oberfläche wird charakterisiert durch:
die Größe der Oberflächedas Gesamtporenvolumendie Porengrößenverteilung
Berechnung der spezifischen Oberfläche:
mol
NLmonoBET V
ANVA 2
⋅⋅=
Abet – massenspezifische Oberfläche
NL – Avogadro Konstante
AN2 – Querschnittsfläche
Vmono – monomolekulares Adsorbatvolumen
Bild 13
OTTO-VON-GUERICKE-UNIVERSITÄT MAGDEBURGFakultät für Verfahrens- und Systemtechnik
Lehrstuhl für Mechanische Verfahrenstechnik
Nanopartikelsynthese im Sol-Gel-Prozeß
Sol-Gel-Reaktor REM-Aufnahmen Stabilisationsmechanismen bei der Synthese
OTTOOTTO--VONVON--GUERICKEGUERICKE--UNIVERSITUNIVERSITÄÄT MAGDEBURGT MAGDEBURGFakultFakultäät ft füür Verfahrensr Verfahrens-- und Systemtechnikund Systemtechnik
Lehrstuhl für Mechanische VerfahrenstechnikLehrstuhl für Mechanische Verfahrenstechnik
Herstellung und Charakterisierung von Herstellung und Charakterisierung von NanopartikelNanopartikelNanopartikel Nanopartikel synthetisierensynthetisieren
Kinetik der Koagulation und Peptisation
Koagulation
Peptization
Aggregat
Kolloidales Partikel
z4
zi, zj, zk ... Anzahlkonzentration i, j, k - mers
kij … Koagulationgeschwindigkeitskonstante i - mer + j - mer
bij … Peptizationgeschwindigkeitskonstante i - mer + j - mer
z1
k14
k11 b13
Simulation der Partikelgrößenverteilung während der Peptisationreaktion
TemperaturTemperatur : 50° C: 50° CHNOHNO3 3 : 0.1 M HNO: 0.1 M HNO33
Ti(OCTi(OC33HH77))44 : : 0.23 mol / l 0.23 mol / l RRüührgeschwindigkeit : 500 hrgeschwindigkeit : 500 rpmrpm