"Simulationsgestützte Untersuchung und Validierung der realen mehrstufigen Filterkuchenwäsche"

Die Anwendung der kuchenbildenden Filtration erstreckt sich über eine Vielzahl von Industriezweigen und Produktionsmengen. Ein zentrales Verfahrensziel ist dabei die Entfernung der in der Mutterflüssigkeit gelösten Bestandteile, die durch Gasdifferenzdruckentfeuchtung jedoch meist nicht ausreichend entfernt werden können. Daher wird der Filterkuchen mit einer Waschflüssigkeit durchströmt (FK-Wäsche), die die gelösten Bestandteile weitgehend aus dem Filterkuchen verdrängt. Die Waschung wird oft mehrstufig und im Kreuzgegenstrom durchgeführt, um die Waschflüssigkeits- und anfallende Filtratmenge zu reduzieren und gleichzeitig die Filtratkonzentration zu erhöhen.

Untersuchungen der Einflüsse von Vor- und Zwischenentfeuchtungen auf die FK-Wäsche wurden bereits im IGF-Forschungsprojekt 19169 N anhand diskontinuierlicher Versuche mit einer Laborfilternutsche durchgeführt. Auf Basis dieser Versuche wurde ein versuchsgestütztes Modell entwickelt, das eine Simulation einer mehrstufigen FK-Wäsche ermöglicht. Eine Validierung der Simulation anhand der bisherigen Laborversuche war erfolgreich. 

Hier setzt das beantragte Vorhaben lückenlos an: Es besteht der Bedarf einer zuverlässigen Beschreibung für komplexere, realitätsnahe Fälle – inkl. der Entwicklung von short-cut-Methoden und der Erarbeitung von Grenzen der experimentellen und modellhaften Beschreibung unter gegebenen Randbedingungen. Das Forschungsziel soll mit einer Kombination aus Laborversuchen und Versuchen mit mehrstufigen, maßstabsvergrößerten Pilotfiltern mit der Möglichkeit der realitätsnahen Vor- und Zwischenentfeuchtung auf der experimentellen Seite erreicht werden. Parallel dazu soll eine Weiterentwicklung der Modellbildung und der darauf aufbauenden Simulation erreicht werden, die mit denen die experimentellen Ergebnisse validiert werden sollen. Von großer Bedeutung ist ebenfalls die Produktauswahl.