Messen der lokalen Phasenanteile in dreiphasig betriebenen Blasensäulen mit Hilfe der Dual-Energie Röntgentomographie

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• Publisher: Cuvillier Verlag
• Year: 2008
• Print ISBN: 9783867276245
• eBook ISBN: 9783736926240
• Edition: 1

In chemischen und biotechnologischen Prozessen werden Blasensäulen fürunterschiedliche Aufgaben eingesetzt. Es handelt sich um mit Flüssigkeitbefüllte zylindrische Apparate, die häufig mit Hilfe eines im Sumpfquerschnittbefindlichen Verteilerbodens begast sind. Der in ihnen aufsteigende Blasenschwarmbesitzt eine große Phasengrenzfläche, so dass derartige Apparate fürden Stoffaustausch zwischen den Phasen oder als chemische ReaktorenVerwendung finden. Zusätzlich zur zweiphasigen Durchströmung mit Gasen undFlüssigkeiten können in letzterer als dritte Phase partikelförmige Feststoffesuspendiert sein. In biotechnologischen Prozessen dient der Feststoff alsBiomasse. In chemischen Reaktoren nehmen feste Partikeln häufig an derReaktion als Reaktanden teil oder dienen als Katalysatoren. Der erzielbareStoffumsatz hängt u.a. von der zur Verfügung stehenden Phasengrenzfläche undder lokalen Phasenverteilung ab. In dreiphasigen Systemen verursachen diesuspendierten festen Partikeln eine gegenüber zweiphasigen Systemen veränderteBlasenwechselwirkung bei Koaleszenz und Zerfall. Diese Vorgänge sind fürdreiphasige Systeme bisher nur unzureichend experimentell untersucht. Esfehlen daher wichtige Informationen, wenn es darum geht, Berechnungsverfahrenzum Dimensionieren dreiphasig betriebener Blasensäulen zu entwickeln. ImRahmen der vorliegenden experimentellen Arbeit werden mit Hilfe einerdreiphasig betriebenen Blasensäule die lokalen Phasenanteile von Gas, Flüssigkeitund Feststoff gemessen. Dazu wird ein Röntgentomograph der drittenGeneration verwendet. Dieser durchstrahlt die Blasensäule aus unterschiedlichenRichtungen mit Hilfe eines fächerförmigen Röntgenstrahls. Die Abschwächungder einzelnen Strahlen wird gemessen. Aus diesen Ergebnissen werden dielokalen Phasenanteile in der jeweiligen Messebene rekonstruiert. Die Messungenerfolgen mit Hilfe der Dual-Energie-Röntgentomographie. Dabei wird Röntgenstrahlungmit zwei unterschiedlichen Wellenlängen eingesetzt. Im Gegensatz zurmonochromatischen Röntgenstrahltomographie ermöglicht es diese Technik, dreiPhasen zu unterscheiden und ihre querschnittsbezogenen Profile zu rekonstruieren.

Table of contents

• 9783867276245.jpg
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