Korrelation der Jet-Charakteristika und der resultierenden Partikel-Charakteristika in überkritischen Hochdrucksprühverfahren am Beispiel des überkritischen Antisolvent (SAS)-Verfahrens

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Im überkritischen Antisolvent (SAS)-Verfahren wird eine Lösung aus Lösemittel (Solvent) und Wertstoff (Solute) in überkritisches CO2 (Antisolvent) eingedüst. Da der Wertstoff im Solvent/Antisolvent-Gemisch unlöslich ist, kommt es während der Gemischbildung zur Übersättigung des Solutes, welche durch Keimbildung und Partikelwachstum abgebaut wird. Aufgrund der moderaten kritischen Parameter von CO2 eignet sich das SAS-Verfahren besonders zur Partikelherstellung thermolabiler Stoffe. Basierend auf einer Vielzahl von Ursache-Wirkungs-Untersuchungen besteht ein unverstandener Erfahrungsschatz, wie sich durch Variation der Prozessparameter die Partikeleigenschaften beeinflussen lassen. Mittels des SAS-Verfahrens wurden bislang mikroskalige Hohlkugeln, sphärische Mikrokugeln, amorphe Nanopartikel und polymorphe Kristalle hergestellt. In diesem Forschungsvorhaben soll die Verständnislücke zwischen den eingestellten Prozessparametern und den resultierenden Partikeleigenschaften, nämlich die Gemischbildungscharakteristika im SAS-Behälter, mittels einer im Vorfeld entwickelten Streulichtmesstechnik untersucht und geschlossen werden. Die gewonnenen Erkenntnisse können erstmals erklären, warum sich eine bestimmte Variation der Betriebsparameter auf die Eigenschaften der so erzeugten Partikel auswirkt. Entsprechende Vorversuche wurden von den Antragstellern im Rahmen eines von der DFG geförderten Projektes zur „Intensivierung und Initialisierung bilateraler Kooperationen“ mit dem Department of Chemical and Food Engineering der Universität Salerno (Professor Reverchon) durchgeführt und im Chemical Engineering Journal veröffentlicht.