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Das Mischen von Feststoffen zählt zu den Unit Operations der Mechanischen Verfahrenstechnik. Da zur Erzeugung der gewünschten Partikelanordnung Platzwechselvorgänge der Mischungskomponenten erforderlich sind, spielt deren Schüttgutbewegung eine elementare Rolle. Bislang existieren für horizontale Pflugscharmischer nur rein phänomenologische Einteilungen der einzelnen Bewegungsregime nach Lücke [1] und Hoffmann [2] in Schub-, Schleuder- und Ringschichtmischen. Dabei erfolgt nur eine grobe Unterteilung in einzelne Werkzeug-Froude-Zahl-Bereiche, wobei keine Erkenntnisse über den Einfluss der Partikelgrößen-Verteilung und der Schüttdichte vorliegen. Hoffmann [2] fasst auf der Basis eigener visueller Untersuchungen den Bereich des Schubmischen mit 0 < FrW ≤ 2,5, den des Schleudermischen zwischen 2,5 < FrW ≤ 11 und den des Ringschichtmischens mit FrW > 11 erheblich weiter. Erst eigene Untersuchungen deuten an, dass mit steigendem Trommel-Füllgrad die Übergangs-Werkzeug-Froude-Zahl FrW,Ü abfällt [3]. In weiterführenden Untersuchungen wird der Einfluss der Partikelgröße und der Feststoff- bzw. Schüttdichte auf den Wechsel des Schüttgut-Bewegungsregimes vom Schub- zum Schleudermischen eingehend ermittelt. Dazu wird das Bewegungsverhalten von Mehl, Zucker, Kalksteinmehl und Laktose in Videoanalysen bestimmt. Es werden grundlegende Erkenntnisse über das Zusammenwirken von Maschinen- und Betriebsgrößen wie Werkzeuggeometrie, Werkzeug-Drehfrequenz oder Füllgrad und den Schüttguteigenschaften in Bezug auf den Bewegungsregimewechsel erwartet.
Literatur [1] R. Lücke, Mechanisch erzeugte Wirbelschicht, Chemie-Anlagen + Verfahren, 1976, 11, 119 [2] T. Hoffmann, Mischen und Befeuchten von Schüttgütern, Dissertation, Universität Paderborn, 1995 [3] R. Habermann, Wie beurteilt man die Schüttgutbewegung?, Schüttgut 23 (2017) 5, 82 - 88
Mischprozesse beruhen auf stochastischen Partikel-Transportvorgängen, wodurch eine exakte Reproduktion der Analyseergebnisse bei mehrfacher Wiederholung unter identischen Bedingungen nie gelingen wird. Vielmehr werden die Ergebnisse mehr oder minder stark streuen. Mit diesem Befund hat der Anwender von Feststoffmischsystemen zu leben. In den Branchen Lebensmitteltechnik oder Pharmazie ist die Qualitätssicherung verbindlich vorgeschrieben. Daher ist es umso wichtiger, mit den Hilfsmitteln, die die Statistik bereitstellt, zu einer vertretbaren Entscheidung über die Akzeptanz oder Ablehnung einer Mischung zu gelangen. Hierzu ist es nicht zwingend erforderlich, die Statistik bis ins letzte Detail zu verstehen, sondern es hat sich bewährt, das in dem Beitrag vorgestellte "Kochrezept" abzuarbeiten. Dabei sind vorab umfangreiche Entscheidungen wie Festlegung der mischtechnisch kritischen Mischkomponente, Probenanzahl, Probenumfang und gewünschte Aussagesicherheit oder geforderte Mischgüte zu treffen. Dessen muss sich der Mischeranwender bewusst sein, denn ohne diese kann keine Aussage getroffen werden. Der Fachbeitrag versteht sich als Leitfaden zur Mischgüteanalyse, um die Auswahl von am Markt verfügbarer Feststoff-Mischsysteme zu erleichtern und die Qualitätssicherung in der Produktion zu etablieren.
Mischprozesse beruhen auf stochastischen Partikel-Transportvorgängen, wodurch
eine exakte Reproduktion der Analyseergebnisse bei mehrfacher Wiederholung unter
identischen Bedingungen nie gelingen wird. Vielmehr werden die Ergebnisse mehr
oder minder stark streuen. Mit diesem Befund hat der Anwender von Feststoffmisch-
systemen zu leben.
In den Branchen Lebensmitteltechnik oder Pharmazie ist die Qualitätssicherung ver-
bindlich vorgeschrieben. Daher ist es umso wichtiger, mit den Hilfsmitteln, die die
Statistik bereitstellt, zu einer vertretbaren Entscheidung über die Akzeptanz oder Ab-
lehnung einer Mischung zu gelangen. Hierzu ist es nicht zwingend erforderlich, die
Statistik bis ins letzte Detail zu verstehen, sondern es hat sich bewährt, das in dem
Beitrag vorgestellte „Kochrezept“ abzuarbeiten. Dabei sind vorab umfangreiche Ent-
scheidungen wie Festlegung der mischtechnisch kritischen Mischkomponente, Pro-
benanzahl, Probenumfang und gewünschte Aussagesicherheit oder geforderte
Mischgüte zu treffen. Dessen muss sich der Mischeranwender bewusst sein, denn
ohne diese kann keine Aussage getroffen werden.
Der Fachbeitrag versteht sich als Leitfaden zur Mischgüteanalyse, um die Auswahl
von am Markt verfügbarer Feststoff-Mischsysteme zu erleichtern und die Qualitätssi-
cherung in der Produktion zu etablieren.