Pulverfließeigenschaften - Lehrstuhl Mechanische Verfahrenstechnik

X
T,
m
MVT_e_6neu Mechanische Verfahrenstechnik - Partikeltechnologie Schüttgutspeicherung Prof. Dr. J. Tomas,
10.10.2012
A
S,
m T
= Monoschichtbeladung des Tensides
A
T
⋅ M
⋅ N
A
AT Platzbedarf des Tensidesmoleküles
MT Molmasse des Tensides
6.1.3.2 chemische Brückenbindungen
Setzt man einem zu agglomerierenden feinen Produkt ein Bindemittel zu (z.B.
Zement, Kalk, Wasserglas), so entstehen beim Erhärten zwischen den Partikeln
Bindemittelbrücken durch chemische Reaktionen (Folie 6.17). Bei den mehr
oder weniger trockenen Schüttgütern befinden sich die Restwassergehalte meist
im Adsorptionsschichtbereich XWA ≈ 0,1 ... 0,4 %, falls nicht aus Umweltgründen
zusätzlich Wasser zugegeben wurde, z.B. zur Staubbindung bei
Kraftwerksaschen.
Beispielsweise kann ein Stoff s durch Wasseraufnahme (νW stöchiometrischer
Faktor) zu einem hydratisierten Feststoff hs reagieren (Hydratationsreaktion) 12 :
s W 2
+ ϑ ⋅ H O ⇔ hs
( 6.106)
Ms
⋅ XWA
k W ⋅ t
σ ct = σDs
⋅ ( 1−
ε)
⋅ ⋅
( 6.107)
M ⋅ϑ
k ⋅ t + 1
W
W
W
σDs ≈ 35 MPa Bindemittel (Mörtel) aus Portlandzement PZ 1/35, ⇒
gültig für spröde Materialien σct ↔ σDs
Mw= 18 kg/kmol Molmasse des Wassers
ρs ≈ 3100 kg/ m 3 Zement
Ms ≈ 1634 kg/kmol Molmasse des hydratisierten Feststoffes (z.B. Ettringit
CaO⋅3Al2O3⋅3CaSO4⋅32H2O)
νw ≈ 32 stöchiometrischer Faktor der Reaktion,
kw ≈ 97 d -1 Geschwindigkeitskonstante der Reaktion (hier z.B. Zement)
k
E
⎛ A ⎞
( AS,
m ) ⋅ exp⎜−
⎟
⎝ R ⋅ T ⎠
W = k W∞
. ( 6.108)
EA Aktivierungsenergie der Hydratation
kw∞ = f(AS,m) Konstante für T → ∞, Anstieg der Zeitfunktion, ⇑ wenn AS
© Dr .- Ing.habil. J. Tomas 1992
12 Tomas, J.: Zum Verfestigungsprozeß von Schüttgütern - Mikroprozesse, Kinetikmodelle und
Anwendungen (Übersichtsartikel), Chem.- Ing.- Technik 69 (1997) 4, 455-467
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