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These 1
These 2
These 3
These 4
These 5
These 6
Zur Sicherung der Prozeßabläufe im Zuckerfabrikationsprozeß ist die Kenntnis der im
Microengineeringbereich ablaufenden Vorgänge des Impuls-, Energie- und
Stofftransports notwendig.
Fließeigenschaften von technischen Saccharoselösungen haben für die Modellierung von
Wärmeübertragungsprozessen in der Zuckerindustrie eine entscheidende Bedeutung. So
benötigt man zur Dimensionierung von Verdampfapparaten als wichtigste Stoffgröße das
Viskositätsverhalten unter Prozeßbedingungen.
In einer modernen sechsstufigen Verdampfanlage durchströmt Dünnsaft mit einem
Trockensubstanzgehalt von etwa 17 g/100 g zunächst die als Vorverdampfer
geschalteten Stufen 5 und 6A mit etwa 100 °C und anschließend die Stufen 1 bis 6B bei
Temperaturen von 130 bis 95 °C. Die Saccharoselösung wird dabei auf einen
Trockensubstanzgehalt von 75 g/100 g eingeengt.
Die schergeschwindigkeitsgesteuerte Untersuchung von reiner und technischer
Saccharoselösung unter originären Prozeßbedingungen wurde durch die Verwendung
eines neuen Meßsystems “Druckmeßzelle” seit 1995 ermöglicht.
Beim Meßsystem “Druckmeßzelle” handelt es sich um ein Doppelspaltzylindermeßsystem,
das in einer druckdicht verschlossenen Meßzelle durch eine SELTENERDE-
Magnetkupplung mit 50 mNm übertragbarem Drehmoment angetrieben wird. Adaptiert
im Rheometersystem MC 120 können Viskositätsdaten im Bereich von 0,002 bis 10
Pas bei Temperaturen bis zu 150 °C und einem Druck bis zu 64 bar bestimmt werden.
Für Untersuchungen zur Ermittlung des Deformationssystems und zur Durchführung von
Oszillationsversuchen wurde das Meßsystem UDS 200 verwendet. Aufgrund des
luftgelagerten Meßantriebes können bei niedrigviskosen Flüssigkeiten bei gleichzeitiger
Wahl niedrigster Schergeschwindigkeiten noch signifikante Meßwerte erzielt werden.
These 7 Zur Bestimmung der dynamischen Viskosität wurden innerhalb einer Minute 15
Meßpunkte bei linearer Erhöhung der Schergeschwindigkeit von 200 auf 500 s -1 bei
Temperaturen unter 80 °C und mit Schergeschwindigkeiten von 500 bis
1000 s -1 bei Temperaturen über 80 °C aufgenommen. Die Untersuchung zum nicht-
NEWTONschen Fließverhalten der Saccharoselösung erfolgte nach einminütigen
Vorscherens mit einer Schergeschwindigkeit von 300 s -1 und einminütiger Ruhepause
bei logarithmischer Erhöhung der Schergeschwindigkeit von 5 auf 300 s -1 und
anschließender logarithmischer Verringerung auf 5 s -1 nach einer einminütigen
Haltephase der Schergeschwindigkeit bei 300 s -1 . Während der logarithmischen
Erhöhung bzw. Verringerung erfolgte die Aufnahme von jeweils 30 Meßpunkten.
These 8
Die Auswertung der gemessenen Fließkurven erfolgte nach dem Schubspannungsansatz
von NEWTON und OSTWALD-DE WAELE. Aus der in der Zuckerindustrie
anerkannten PIDOUX-Gleichung wird eine zugeschnittene Zahlenwertgleichung
abgeleitet, die die Temperaturabhängigkeit der mit dem NEWTONschen
Schubspannungsansatz ausgewerteten Daten mit einem Korrelationskoeffizienten von
1,000 widergespiegelt. Im Gegensatz zur PIDOUX-Gleichung ist in dieser neuen
Gleichung der dekadische Logarithmus durch den Logarithmus naturalis ersetzt, die