Investigation of emulsification with ultrasound

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Der Einsatz von Ultraschall ist eine seit langem diskutierte Möglichkeit der mechanischen Emulsionsherstellung. Trotz einer Vielzahl grundlegender Untersuchungen ist es bis heute nicht möglich, die technische Anwendbarkeit dieses Verfahrens ausreichend zu beurteilen. Ziel dieses Forschungsvorhabens ist es, anhand experimenteller Untersuchungen unter praxisrelevanten Bedingungen die Effizienz des Ultraschallemulgierens im Vergleich mit anderen mechanischen Emulgierverfahren zu untersuchen sowie mögliche charakteristische Merkmale des Verfahrens herauszuarbeiten. Dabei steht die kontinuierliche Betriebsweise im Vordergrund. Eine wichtige, bisher nur unzureichend geklärte Frage ist, welches der entscheidende Mechanismus des Tropfenaufbruchs ist und auf welche Weise Tropfen im Schallfeld, insbesondere beim Auftreten von Kavitation, zerkleinert werden. Zu diesem Zweck sollen daher neben den Versuchen zur Emulsionsherstellung Untersuchungen an einzeln zu beobachtenden Tropfen durchgeführt werden. Eine entsprechende Apparatur, die es erlaubt, Einzeltropfen unterschiedlicher Größe zu bilden und im Schallfeld mittels Mikroskop und (high-speed) Kamera zu beobachten, wird im Rahmen des Vorhabens aufgebaut. Auf Basis der Untersuchungen an Emulsionen und Einzeltropfen sollen schließlich gezielt Vorschläge zum Verbessern bisher üblicher Apparateanordnungen und -geometrien erarbeitet werden.