Polyvinylchlorid (PVC) ist ein vielfältiger Kunststoff und wird weltweit in der Automobil-, Bau- und Elektroindustrie eingesetzt. Die Herstellung erfolgt über die Polymerisation des Vinylchlorid-Monomers. Nach der Polymerisation fällt eine PVC-Suspension an, die anschließend entwässert werden muss. Dies erfolgt in der Industrie häufig mit kontinuierlich arbeitenden Dekantierzentrifugen. Aufgrund des Dichteunterschieds zwischen Partikel und Fluid sowie der herrschenden Zentrifugalkräfte sedimentieren die Partikel in Richtung Trommelwand. Eine im Inneren der Trommel rotierende Förderschnecke transportiert den sedimentierten Feststoff entlang des konischen Teils der Trommel, wobei das Haufwerk aus dem Flüssigkeitsteich auftaucht. Durch Öffnungen in der Trommel wird der Feststoff dann ausgeworfen. Die geklärte Flüssigkeit strömt am anderen Ende der Trommel über ein Wehr. Typische Aufgaben für Dekantierzentrifugen sind die Klärung von Flüssigkeiten, das Entfeuchten von Haufwerken, die Klassierung und die Fraktionierung von Partikeln.

Für die Auslegung von Dekantierzentrifugen müssen zunächst das Sedimentations-, Kompressions- und Transportverhalten des jeweiligen Materials in Form von Materialfunktionen bestimmt werden. Das Materialverhalten hängt von verschiedenen Materialeigenschaften, wie beispielsweise der Partikelgröße, der Partikelgrößenverteilung, der Dichte und des Feststoffanteils ab. Durch geeignete Experimente im Labormaßstab lassen sich die empirischen Parameter der Materialfunktionen und somit das Materialverhalten innerhalb einer Zentrifuge bestimmen.

Der mögliche Umfang dieser Arbeit beinhaltet die experimentelle Bestimmung des Sedimentations- und Kompressionsverhaltens von PVC-Wasser-Suspensionen mittels verschiedener Laborzentrifugen. Hierbei sind auch alternative Materialsysteme denkbar. Ebenfalls sind experimentelle Versuche an einer Dekantierzentrifuge möglich, bei denen die Einflüsse von Prozessparametern auf das Trennergebnis ermittelt werden. Der Schwerpunkt der Aufgabenstellung kann auf individuelle Interessen angepasst werden.

Voraussetzung ist eine eigenständige, selbstmotivierte und strukturierte Arbeitsweise. Bei Interesse kannst du dich gerne per E-Mail melden.

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Ouwen Zhai

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