Investigation of the particle movement influence on the continuous washing of saturated, free flowing particlecollectives by liquid

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Die Waschung von Partikelkollektiven mit dem Ziel der Abtrennung von gelösten Wertstoffen oder Verunreinigungen ist ein aktuelles Problem mit grosser wirtschaftlicher Bedeutung, zu dessen befriedigender Lösung oft keine alternativen Verfahrensschritte bestehen. Das kontinuierliche Waschverfahren der Einzelkornwaschung kombiniert verfahrenstechnische Vorteile der Grundwaschverfahren Durchströmungs- und Verdünnungswäsche in einer apparativ einfachen Lösung. Ein vertikal fließendes, mit Flüssigkeit gesättigtes Wanderbett wird dabei horizontal von einer Waschflüssigkeit durchströmt und die zu entfernende Lösung dadurch weitgehend verdrängt. Durch eine gerichtete Relativbewegung der Partikeln können stagnierende Flüssigkeitsbereiche aufgebrochen und für eine Verdrängung zugänglich gemacht werden. In vorangegangenen Arbeiten war der Waschvorgang im Wesentlichen phänomenologisch betrachtet worden. Die außergewöhnlich grosse Wirksamkeit des neuen Waschverfahrens beruht auf dem komplexen Zusammenwirken vielfältiger Vorgänge, die für eine optimale ingenieurtechnische Umsetzung des Verfahrens grundlegend verstanden und mittels quantitativer Modelle beschreibbar gemacht werden müssen. An diesem Punkt setzt das beantragte Forschungsvorhaben an: Systematische experimentelle Untersuchungen sollen die Grundlage für eine Modellierung der Vorgänge während des Waschvorgangs liefern. Als Ergebnis der durchzuführenden Modellierung sollen zum Einen ein vertieftes Verständnis und eine quantitative Beschreibbarkeit der maßgeblichen Transportvorgänge resultieren. Zum Anderen sollen so auf einfachem und schnellem Wege Versuchsszenarien geschaffen und verglichen werden können, die ansonsten einen großen experimentellen Aufwand mit sich brächten. Das Modell soll eine Integration der Einzelkornwaschung in eine vorgegebene Prozesskette ermöglichen.