Aufklärung der Mechanismen der Kernbildung und Staubeinbindung bei der Wirbelschicht-Sprühgranulation und Ihre Nutzung zur Regelung

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Wesentlich für den kontinuierlichen Betrieb von Granulationsprozessen sind eine kontrollierte Bereitstellung von Granulatkernen sowie die Verarbeitung des überschüssigen Staubes im Prozess. Im Fall der Wirbelschicht-Sprühgranulation, einem für die Produktgestaltung besonders interessanten Verfahren, ist es vorteilhaft, wenn diese Kerne aus dem im Prozess erzeugten Staub entstehen. Dies findet allerdings nur bei geeigneter Prozessführung in einem für den stationären Prozess erforderlichen Maß statt. Parallel hierzu bzw. konkurrierend trägt Staub durch Anlagerung an Granulate zum Wachstum der Partikel bei. Die beiden Mechanismen waren bisher in der Literatur noch nicht Gegenstand der Untersuchungen, obwohl in den Vorarbeiten gezeigt werden konnte, dass sie essenziell für eine realitätsbezogene Modellierung des Prozesses sind. Im geplanten Vorhaben sollen diese Mechanismen erforscht und modellhaft beschrieben werden. Hierdurch werden das Prozessverständnis und dadurch auch die Möglichkeiten zur gezielten Steuerung des Prozesses wesentlich erweitert. Diese Untersuchungen bilden die Grundlage für eine zu entwickelnde modellprädiktive Regelung der Granulation. Diese Regelung führt die Ergebnisse der bisher durchgeführten und in dieser Arbeit fortgesetzten mechanistischen Untersuchungen zusammen und stellt die Validierung der entwickelten Modelle dar.