T. Pollak, Oktober 2010

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1 Charakterisierung von Granulaten für den Einsatz in Wirbelschichtanlagen T. Pollak, 1

2 Anforderungen an Bettsande Wärmeübertragung Strömungstechnische Eigenschaften Geringer Verschleiß und Verbrauch Reaktionsverhalten bei hohen Temperaturen 2

3 Eigenschaften von Körnern Korngröße Dichte Physikalische Eigenschaften Thermische Eigenschaften Chemische Zusammensetzung und Mineralphasen 3

4 Korngröße Definition Korngröße Bestimmung / Messung Darstellung von Korngrößenverteilungen 4

5 Korngröße Definition Korngröße d d < w oder d > w Korngröße d kann nur größer oder kleiner als die Maschenweite w eines Prüfsiebes bestimmt werden! 5

6 Korngröße Bestimmung / Messung Analysensiebe 6

7 Korngröße Darstellung von Korngrößenverteilungen Summenverteilungen, genormte Netze 7

8 Dichte Stoffdichte Kornrohdichte Schüttdichte 8

9 Physikalische Eigenschaften Härte und Zähigkeit Abriebfestigkeit und Verschleißeigenschaften Strömungstechnische Eigenschaften Beispiel: Endfallgeschwindigkeit 9

10 Physikalische Eigenschaften Beispiel: Endfallgeschwindigkeit D 1 < D 2 rho 1 > rho 2 Kornform! Korngröße Kornrohdichte Kornform Dichte / Viskosität Gas 10

11 Thermische Eigenschaften Wärmekapazität [J/kgK] Wärmeleitfähigkeit [W/mK] Phasenübergänge temperaturabhängig Beispiel: Modifikationen von Quarz 11

12 Thermische Eigenschaften Beispiel: Modifikationen von Quarz Quarzsprung bei 867 C Volumszunahme + 12,7% 12

13 Chemische Zusammensetzung / Mineralphasen Natürliche Rohstoffe Chemische und mineralogische Analysen Aufbereitung von Sanden Beispiel: Schadstoffe in natürlichen Quarzsanden 13

14 Chemische Zusammensetzung / Mineralphasen Beispiel: Schadstoffe in natürlichen Quarzsanden Kalifeldspat (Orthoklas) Plagioklase / Kalknatronfeldspäte Glimmer Eisenminerale (Limonit, Pyrit) Kalium Calcium, Natrium Eisen, Kalium, Eisen, Schwefel Unerwünschte Reaktionen bei hoher Temperatur! 14

15 Chemische Zusammensetzung / Mineralphasen Sintern = partielles Schmelzen / Grenzflächenreaktion Temperatur Chemie Asche Chemie Korn Atmosphäre (red/ox) Verkrustungen! 15

16 Chemische Zusammensetzung / Mineralphasen Sintern = partielles Schmelzen / Grenzflächenreaktion 16

17 Sand Sand Danke für ihre Aufmerksamkeit! 17

18 18

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