Verlag Dr. Hut, München, 2012, ISBN 978-3-8439-0699-9

Abstract:

Die „effervescent atomization“ ist eine spezielle Form der innenmischenden pneumatischen Zerstäubung. Dabei liegt bereits im Zerstäuber eine Zweiphasenströmung vor, die die Zerstäubung bei vergleichsweise geringem Gasmassenstrom durch dünne Flüssigkeitsfilamente und Gasexpansion beim Austritt positiv beeinflusst. Diese Eigenschaft ist von Interesse bei der Zerstäubung von rheologisch komplexen und mehrphasigen Flüssigkeiten in der Sprühtrocknung. Anhand wässriger Polymerlösungen und Öl-in-Wasser-Emulsionen wird die Spraymorphologie (Aufbruch, Spraywinkel, mittlere Größe und Breite der Spraytropfengrößenverteilung, Stetigkeit des Sprays) in Abhängigkeit von Stoff- und Prozessparametern beschrieben. Dabei wird unter anderem gezeigt, dass (1.) durch eine geeignete Zerstäubergeometrie die Stetigkeit des Sprays und damit auch die Spraytropfengrößenverteilung gezielt beeinflusst werden kann, (2.) durch Wahl geeigneter Prozess- und Stoffparameter die "effervescent atomization" zur gezielten Einstellung der inneren Struktur einer mehrphasigen Flüssigkeit genutzt werden kann und (3.) durch Erweiterung eines in der Literatur bekannten Modells um Stoffparameter die mittlere Spraytropfengröße deutlich besser beschrieben wird. Die Untersuchung der Spraymorphologie und Sprühtrocknungsversuche zeigen insgesamt vielversprechende Ergebnisse für den Einsatz der „effervescent atomization“ in der Sprühtrocknung.