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Inhalt
| Vorwort. | V | |
| Autoren. | VI | |
| 1 | Einleitung. | 1 |
| 2 | Probenahme und Versuchsauswertung. | 5 |
| 2.1 | Probenahme. | 6 |
| 2.1.1 | Einführung. | 6 |
| 2.1.2 | Ziel- und Aufgabenstellungen. | 6 |
| 2.1.3 | Arbeitsschritte innerhalb der Probenahme. | 6 |
| 2.1.3.1 | Planung von Probenentnahme, Probenvorbehandlung und Probenvorbereitung. | 7 |
| 2.1.3.2 | Realisierung von Probenentnahme, Probenvorbehandlung und Probenvorbereitung. | 11 |
| 2.1.3.3 | Protokollierung. | 17 |
| 2.1.4 | Bewertung der Ergebnisse, Genauigkeiten und Messunsicherheiten. | 17 |
| 2.2 | Regressionsanalyse am Beispiel der Darcy-Gleichung. | 18 |
| 2.2.1 | Die Darcy-Gleichung für die Durchströmung von Schüttungen. | 18 |
| 2.2.2 | Modell 1. | 19 |
| 2.2.3 | Modell 2. | 24 |
| 3 | Korngrößenverteilungen und Bewertung von Trennungen. | 33 |
| 3.1 | Vorbemerkungen. | 34 |
| 3.2 | Durchführung von Korngrößenanalysen. | 34 |
| 3.2.1 | Korngröße, Kornform und Mengenart. | 34 |
| 3.2.2 | Methoden zur Korngrößenanalyse. | 38 |
| 3.2.2.1 | Übersicht. | 38 |
| 3.2.2.2 | Siebanalyse. | 38 |
| 3.2.2.3 | Erforderliche Probemenge. | 41 |
| 3.3 | Auswertung der Korngrößenanalyse. | 42 |
| 3.3.1 | Darstellung des granulometrischen Zustandes. | 42 |
| 3.3.2 | Momente und Umrechnung von Verteilungen. | 45 |
| 3.3.3 | Kornverteilungskennwerte. | 47 |
| 3.3.4 | Kornverteilungsfunktionen. | 48 |
| 3.4 | Kennzeichnung von Trennungen. | 50 |
| 3.4.1 | Mengenbilanzen. | 50 |
| 3.4.2 | Trennfunktion, Trennkorngröße und Trennschärfe. | 53 |
| 4 | Kennzeichnung von Fest-Flüssig-Gemischen. | 59 |
| 4.1 | Vorbemerkungen. | 60 |
| 4.2 | Konzentrationsmaße. | 60 |
| 4.2.1 | Beschreibung von Konzentrationsmaßen. | 60 |
| 4.2.2 | Hinweise zur Bestimmung von Werten für Konzentrationsmaße. | 65 |
| 4.2.3 | Umrechnung von Konzentrationsmaßen. | 65 |
| 4.3 | Fließverhalten von Suspensionen. | 67 |
| 4.3.1 | Viskosität von Flüssigkeiten. | 67 |
| 4.3.2 | Viskosität von Suspensionen. | 68 |
| 5 | Flockung. | 71 |
| 5.1 | Flockung. | 72 |
| 5.1.1 | Definition. | 72 |
| 5.1.2 | Flockungskinetik. | 73 |
| 5.1.3 | Mechanismen der Flockung. | 75 |
| 5.1.3.1 | Doppelschichtkompression. | 75 |
| 5.1.3.2 | Elektrostatischer Flockungsmechanismus. | 76 |
| 5.1.3.3 | Brückenbildung. | 76 |
| 5.1.3.4 | Mitfällung (sweep flocculation). | 77 |
| 5.1.4 | Schutzkolloidwirkung. | 77 |
| 5.2 | Flockungsmittel. | 77 |
| 5.2.1 | Koagulierungsmittel. | 78 |
| 5.2.2 | Natürliche Flockungsmittel. | 79 |
| 5.2.3 | Synthetische Flockungsmittel. | 80 |
| 5.2.4 | Auswahlkriterien. | 81 |
| 5.3 | Vorbereitung von Flockungsprozessen. | 84 |
| 5.3.1 | Probenahme der Suspension bzw. Trübe. | 85 |
| 5.3.2 | Vorbereitung der Flockungsmittel. | 85 |
| 5.3.3 | Charakterisierung der Suspension. | 85 |
| 5.4 | Laboruntersuchungen zur Flockung. | 86 |
| 5.4.1 | Jar-Test-Methode. | 86 |
| 5.4.2 | Rührmethode. | 86 |
| 5.4.3 | Stampfmethode. | 86 |
| 5.4.4 | Entspannungsflotation. | 86 |
| 5.4.5 | Methode nach Popp und Weber. | 87 |
| 5.4.6 | Versuche zur Schlammentwässerung. | 88 |
| 5.4.6.1 | Vakuumfiltration. | 88 |
| 5.4.6.2 | Siebmethode. | 88 |
| 5.4.6.3 | Die CST-Methode. | 89 |
| 5.4.6.4 | Presstest. | 89 |
| 5.4.7 | Versuche zur Prüfung von Flockungshilfsmitteln. | 89 |
| 5.4.8 | Versuche im technischen Maßstab. | 90 |
| 5.4.9 | Handhabung der Polymere. | 91 |
| 5.5 | Anwendung der Flockung zur maschinellen Entwässerung. | 92 |
| 5.6 | Einsatzgebiete für Flockungsmittel. | 95 |
| 5.7 | Ökologische Aspekte von Flockungsmitteln. | 98 |
| 5.8 | Weitere Entwicklungsmöglichkeiten auf dem Gebiet der Flockung. | 101 |
| 6 | Sedimentationsapparate. | 103 |
| 6.1 | Vorbemerkungen. | 104 |
| 6.2 | Sedimentationstypen. | 104 |
| 6.3 | Absetzbecken für Suspensionen mit geringem Feststoffvolumenanteil. | 106 |
| 6.3.1 | Bestimmung der Sedimentationsgeschwindigkeit. | 106 |
| 6.3.1.1 | Berechnung der Sedimentationsgeschwindigkeit eines Teilchens ohne Sedimentationsbehinderung. | 106 |
| 6.3.1.2 | Sedimentationsbehinderung durch Nachbarteilchen (Schwarmbehinderung) | 109 |
| 6.3.1.3 | Experimentelle Bestimmung der Sedimentationsgeschwindigkeit. | 111 |
| 6.3.2 | Bauarten von Absetzbecken. | 112 |
| 6.3.3 | Auslegung von horizontal durchströmten Absetzbecken. | 114 |
| 6.3.4 | Intensivierung der Einzelteilchen-Sedimentation. | 117 |
| 6.3.4.1 | Verringerung der Sedimentationshöhe. | 118 |
| 6.3.4.2 | Erhöhung der Sedimentationsgeschwindigkeit. | 119 |
| 6.4 | Absetzapparate für Suspensionen mit großem Feststoffanteil. | 120 |
| 6.4.1 | Rundeindicker. | 120 |
| 6.4.2 | Feststofffluss. | 120 |
| 6.4.2.1 | Vorbemerkungen. | 120 |
| 6.4.2.2 | Feststoffflusskurve aus Reihen-Absetzversuchen. | 121 |
| 6.4.2.3 | Feststoffflusskurve aus einer Absetzkurve. | 124 |
| 6.4.3 | Auslegung eines Rundeindickers. | 124 |
| 7 | Flotationsapparate. | 131 |
| 7.1 | Wirkungsweise der Flotation. | 132 |
| 7.1.1 | Flotationsreagenzien. | 132 |
| 7.1.2 | Flotationsapparate. | 134 |
| 7.1.2.1 | Mechanische Flotationsapparate. | 134 |
| 7.1.2.2 | Pneumatische Flotationsapparate. | 135 |
| 7.2 | Anwendung der Flotation bei der mechanischen Fest-Flüssig-Trennung | 135 |
| 7.3 | Apparateauslegung. | 137 |
| 8 | Filterapparate. | 143 |
| 8.1 | Grundlagen. | 144 |
| 8.1.1 | Grundbegriffe und Aufgabenstellung. | 144 |
| 8.1.2 | Laborversuche zur Filtration. | 146 |
| 8.2 | Rechnerische Behandlung der Filtration. | 147 |
| 8.2.1 | Filterwiderstand und Permeabilität: Die Gleichung nach Darcy. | 147 |
| 8.2.2 | Die Gleichung der Kuchenfiltration. | 149 |
| 8.2.3 | Optimale Filtrierzeit. | 151 |
| 8.2.3.1 | Filtrierzeit für maximalen Durchsatz. | 151 |
| 8.2.3.2 | Wirtschaftlich optimale Filtrierzeit. | 154 |
| 8.2.4 | Versuchsauswertung mit Auftragung der Messwerte auf einer Geraden. | 155 |
| 8.2.4.1 | Auswertung von Versuchen mit konstantem Druck. | 155 |
| 8.2.4.2 | Auswertung bei schwankendem Druck. | 156 |
| 8.2.4.3 | Anwendungsbeispiel. | 157 |
| 8.2.4.4 | Interpretation der Abweichungen vom geraden Verlauf. | 159 |
| 8.2.5 | Kompressible Filterkuchen. | 159 |
| 8.2.6 | Die Sieb- und Verstopfungsfiltration und Übergangsformen. | 161 |
| 8.2.7 | Tiefenfiltration. | 163 |
| 8.2.8 | Querstromfiltration. | 164 |
| 8.3 | Was außer der eigentlichen Filtration noch wichtig ist. | 164 |
| 8.3.1 | Das Waschen von Filterkuchen. | 164 |
| 8.3.1.1 | Physikalische Zusammenhänge. | 164 |
| 8.3.1.2 | Hinweise zur Optimierung des Waschens mit Hilfe von Laborversuchen. | 167 |
| 8.3.2 | Entfeuchten mit Blasdruck. | 169 |
| 8.3.2.1 | Gleichgewichtsfeuchte beim Entfeuchten mit Gasdruck. | 169 |
| 8.3.2.2 | Kinetik der Gasdruck-Entfeuchtung. | 171 |
| 8.3.2.3 | Näherungslösung für grobkörnige Filterkuchen. | 173 |
| 8.3.2.4 | Hinweise zur Auslegung des Trockenblas-Schrittes. | 174 |
| 8.3.2.5 | Das Problem der Schrumpfrisse. | 175 |
| 8.3.3 | Entfeuchten durch Auspressen. | 176 |
| 8.3.4 | Physikalische Einflüsse auf den Filterwiderstand. | 176 |
| 8.3.4.1 | Die Bedeutung von Korngröße der Suspension und Porosität des Kuchens. | 176 |
| 8.3.4.2 | Grenzflächenkräfte, DLVO-Theorie. | 178 |
| 8.3.4.3 | Computersimulation von Filterkuchen. | 180 |
| 8.3.5 | praktische Tips zur Lösung von Filtrationsproblemen. | 181 |
| 8.3.5.1 | Grobe Vorauswahl möglicher Apparate. | 181 |
| 8.3.5.2 | Auswege bei "unfiltrierbaren" Suspensionen. | 182 |
| 8.4 | Filtermittel und Filterhilfsmittel. | 183 |
| 8.4.1 | Anforderungen an das Filtermittel. | 183 |
| 8.4.1.1 | Filtermittelfür diskontinuierliche Filterapparate. | 183 |
| 8.4.1.2 | Filtermittel für kontinuierliche Filterapparate. | 184 |
| 8.4.2 | Arten von Filtermitteln. | 184 |
| 8.4.2.1 | Lochbleche, Metallsiebe. | 184 |
| 8.4.2.2 | Textile Gewebe. | 185 |
| 8.4.2.2.1 | Die wichtigsten Materialien. | 185 |
| 8.4.2.2.2 | Die wichtigsten Garnarten. | 185 |
| 8.4.2.2.3 | Die wichtigsten Webarten. | 186 |
| 8.4.2.3 | Filze, Filterpapier, Filterschichten, Einweg-Filterelemente. | 187 |
| 8.4.2.4 | Membranen. | 187 |
| 8.4.2.5 | Sintermetall, Keramik. | 188 |
| 8.4.2.6 | Schüttgut-Schichten. | 188 |
| 8.4.3 | Prüfmethoden für Filtermittel. | 188 |
| 8.4.3.1 | Luftdurchlässigkeit. | 188 |
| 8.4.3.2 | Blasendruckmessung. | 189 |
| 8.4.3.3 | Messung der Partikel-Rückhalterate von Feinfiltern. | 190 |
| 8.4.4 | Filterhilfsmittel. | 191 |
| 8.4.4.1 | Anwendung von Filterhilfsmitteln. | 191 |
| 8.4.4.2 | Arten von Filterhilfsmitteln und Vorgehen bei der Auswahl. | 192 |
| 8.5 | Diskontinuierliche Apparate zur Kuchenfiltration und ihre Auslegung. | 193 |
| 8.5.1 | Einleitung. | 193 |
| 8.5.2 | Grundlagen. | 193 |
| 8.5.3 | Apparatetypen (Auswahl). | 194 |
| 8.5.3.1 | Filterpressen. | 194 |
| 8.5.3.1.1 | Einführung. | 194 |
| 8.5.3.1.2 | Einsatzgebiete. | 194 |
| 8.5.3.1.3 | Eigenschaften und Auslegungskriterien. | 195 |
| 8.5.3.2 | Drucknutschen. | 198 |
| 8.5.3.2.1 | Aufbau und Funktion. | 198 |
| 8.5.3.2.2 | Prozessziele. | 200 |
| 8.5.3.2.3 | Prozessschritte. | 200 |
| 8.5.3.2.4 | Einsatzgebiete. | 202 |
| 8.5.3.2.5 | Dimensionierung und Werkstoffe. | 202 |
| 8.5.3.3 | Filtertrockner. | 202 |
| 8.5.3.3.1 | Aufbau und Funktion. | 202 |
| 8.5.3.3.2 | Prozessziele. | 203 |
| 8.5.3.3.3 | Prozessschritte. | 203 |
| 8.5.3.3.4 | Einsatzgebiete. | 204 |
| 8.5.3.3.5 | Dimensionierung und Werkstoffe. | 204 |
| 8.5.3.4 | Tellerdruckfilter mit zentrifugalem Kuchenaustrag. | 204 |
| 8.5.3.4.1 | Einleitung. | 204 |
| 8.5.3.4.2 | Konstruktive Merkmale von Tellerdruckfiltern. | 204 |
| 8.5.3.4.3 | Peripherie. | 206 |
| 8.5.3.4.4 | Einsatzgebiete. | 206 |
| 8.5.4 | Filtration im Labormaßstab und anschließendes Scale-Up. | 207 |
| 8.5.4.1 | Apparate und Methoden. | 207 |
| 8.5.4.2 | Ermittlung der geeigneten Filterunterlage. | 207 |
| 8.5.4.3 | Ermittlung des Feststoffvolumens. | 208 |
| 8.5.4.4 | Ermittlung eines geeigneten Filterhilfsmittels und dessen Dosagemenge. | 208 |
| 8.5.4.5 | Filtration zur Ermittlung der Standzeit. | 208 |
| 8.5.4.6 | Auswertung. | 208 |
| 8.5.5 | Zusammenfassung. | 209 |
| 8.6 | Kontinuierliche Apparate zur Kuchenfiltration. | 210 |
| 8.6.1 | Systematische Lösungsmöglichkeiten. | 211 |
| 8.6.2 | Ausgeführte Apparate. | 214 |
| 8.6.2.1 | Drehfilter. | 214 |
| 8.6.2.1.1 | Vakuumtrommelfilter. | 214 |
| 8.6.2.1.2 | Vakuumscheibenfilter. | 217 |
| 8.6.2.1.3 | Planfilter, Kippnutschenfilter. | 218 |
| 8.6.2.1.4 | Hyperbare Filter, Druck-Trommelfilter, Druckdrehfilter. | 218 |
| 8.6.2.1.5 | Sonderbauformen. | 221 |
| 8.6.2.2 | Bandfilter. | 222 |
| 8.6.2.2.1 | Traggurtfilter. | 222 |
| 8.6.2.2.2 | Taktbandfilter. | 223 |
| 8.6.2.2.3 | Klärbandfilter. | 224 |
| 8.6.2.2.4 | Bandfilterpresse. | 225 |
| 8.6.2.3 | Bau- und Funktionsgruppen und ihre Varianten. | 225 |
| 8.6.2.3.1 | Suspensionszuführung. | 225 |
| 8.6.2.3.2 | Waschung des Feststoffes. | 226 |
| 8.6.2.3.3 | Entfeuchten durch Gasdifferenzdruck. | 227 |
| 8.6.2.3.4 | Entfeuchten durch Auspressung. | 229 |
| 8.6.2.3.5 | Feststoffabnahme. | 230 |
| 8.6.2.3.6 | Filtermittelreinigung. | 231 |
| 8.6.2.3.7 | Filtermittel, Befestigung der Filtermittel, Führung loser Filtermittel. | 232 |
| 8.6.2.3.8 | Sonstige Baugruppen, Einhausungen. | 233 |
| 8.6.2.3.9 | Anlagen. | 234 |
| 8.6.2.4 | Werkstoffe. | 234 |
| 8.6.3 | Einsatzschwerpunkte und Ausführungsregeln. | 235 |
| 8.6.4 | Typische verfahrenstechnische Leistungsdaten, Kenngrößen. | 236 |
| 8.6.5 | Vorteile und Probleme. | 237 |
| 8.6.5.1 | Typische verfahrenstechnische Vor- und Nachteile. | 237 |
| 8.6.5.2 | Typische Betriebsprobleme. | 239 |
| 8.6.5.3 | Sicherheitsfragen. | 239 |
| 8.6.5.4 | Optimierung. | 240 |
| 8.7 | Tiefenfilter. | 242 |
| 8.7.1 | Allgemein. | 242 |
| 8.7.2 | Strömungsfelder und Druckverlust von Tiefenfiltern. | 243 |
| 8.7.3 | Modellvorstellungen zum Abscheidevorgang in Tiefenfiltern. | 244 |
| 8.7.3.1 | Mikroskopische Modelle. | 244 |
| 8.7.3.2 | Makroskopische Modelle. | 250 |
| 8.7.4 | Filtermittel, Apparate zur Tiefenfiltration. | 253 |
| 8.7.4.1 | Allgemein. | 253 |
| 8.7.4.2 | Langsamfilter. | 253 |
| 8.7.4.3 | Schnellfilter. | 254 |
| 8.7.4.4 | Filterschichten. | 257 |
| 8.7.4.5 | Tiefenfilterkerzen. | 262 |
| 9 | Verfahren und Systeme für die Membranfiltration. | 269 |
| 9.1 | Übersicht und Begriffsbestimmung. | 270 |
| 9.2 | Filtermembranen. | 271 |
| 9.3 | Statische Membranfiltration. | 272 |
| 9.3.1 | Einsatzgebiete und Prozessvarianten. | 272 |
| 9.3.2 | Filterelemente und Filtergehäuse. | 273 |
| 9.3.2.1 | Membranen für die statische Filtration. | 273 |
| 9.3.2.2 | Filterelemente. | 273 |
| 9.3.2.3 | Filtergehäuse. | 275 |
| 9.3.3 | Charakterisierung und Testen von Filterelementen und -systemen. | 275 |
| 9.3.4 | Auswahl und Auslegung statischer Membranfiltersysteme. | 277 |
| 9.4 | Crossflow-Mikrofiltration und -Ultrafiltration. | 279 |
| 9.4.1 | Prozessvarianten der Crossflow-Filtration. | 279 |
| 9.4.2 | Anwendungsbereiche der Crossflow-Mikrofiltration und -Ultrafiltration. | 281 |
| 9.4.3 | Membranen und Module. | 282 |
| 9.4.4 | Geometrische und strömungsmechanische Charakterisierung von Membranmodulen. | 289 |
| 9.4.5 | Betriebsweise und Schaltungsvarianten von Systemen für dir Crossflow-Filtration. | 292 |
| 9.4.6 | Komponenten und Zusatzeinrichtungen für den Bau und Betrieb von Crossflow-Filtrationssystemen. | 295 |
| 9.4.7 | Mikroprozesse bei der Crossflow-Filtration; Modellbildung und Auslegungsgrundlagen. | 298 |
| 9.4.7.1 | Mikroprozesse bei der Crossflow-Mikrofiltration. | 299 |
| 9.4.7.2 | Mikroprozesse bei der Crossflow-Ultrafiltration. | 303 |
| 9.5 | Nanofiltration und Umkehrosmose. | 306 |
| 9.5.1 | Umkehrosmose. | 306 |
| 9.5.2 | Nanofiltration. | 308 |
| 9.6 | Anwendungsbeispiele für die druckgetriebenen Membranverfahren. | 310 |
| 10 | Auspressapparate. | 313 |
| 10.1 | Apparatesortiment. | 314 |
| 10.1.1 | Übersicht. | 314 |
| 10.1.2 | Aufbau und Wirkungsweise. | 315 |
| 10.2 | Anwendungsbereiche. | 322 |
| 10.2.1 | Typische Einsatzfälle. | 322 |
| 10.2.2 | Einsatzbereiche und Betriebsparameter von Pressen. | 323 |
| 10.2.3 | Einsatzbereiche und Betriebsparameter von Pressfiltern. | 326 |
| 10.3 | Optimierungsgesichtspunkte. | 328 |
| 10.3.1 | Modellierung von Auspressprozessen. | 328 |
| 10.3.2 | Hinweise zur Prozessführung. | 335 |
| 10.3.2.1 | Gestaltung einzelner Teilprozesse. | 335 |
| 10.3.2.2 | Optimierung des Gesamtprozesses. | 337 |
| 11 | Zentrifugen. | 343 |
| 11.1 | Grundlagen, Einteilung und Auswahl von Zentrifugen. | 344 |
| 11.1.1 | Einteilung. | 344 |
| 11.1.2 | Grundlagen. | 345 |
| 11.1.2.1 | Filterzentrifugen. | 345 |
| 11.1.2.2 | Sedimentationszentrifugen. | 346 |
| 11.1.3 | Einteilung. | 347 |
| 11.1.3.1 | Übersicht. | 347 |
| 11.1.3.2 | Filterzentrifugen. | 347 |
| 11.1.3.2.1 | Vertikalzentrifuge. | 347 |
| 11.1.3.2.2 | Horizontalzentrifuge. | 348 |
| 11.1.3.2.3 | Schubzentrifuge. | 349 |
| 11.1.3.3 | Sedimentationszentrifugen. | 349 |
| 11.1.3.3.1 | Röhrenzentrifuge. | 349 |
| 11.1.3.3.2 | Kammerseparator. | 350 |
| 11.1.3.3.3 | Tellerseparator. | 350 |
| 11.1.3.3.4 | Dekanter. | 352 |
| 11.1.4 | Auswahl. | 353 |
| 11.1.4.1 | Auswahl nach Trennaufgabe. | 353 |
| 11.1.4.2 | Auswahl nach Partikelgröße. | 354 |
| 11.1.4.3 | Auswahl nach Feststoffgehalt der Suspension. | 354 |
| 11.1.4.4 | Auswahl nach Trockenstoffgehalt des Filterkuchens. | 355 |
| 11.2 | Diskontinuierliche Filterzentrifugen. | 355 |
| 11.2.1 | Arbeitsprinzip. | 355 |
| 11.2.1.1 | Verfahrensablauf. | 355 |
| 11.2.1.2 | Verlauf des Flüssigkeitsstandes und der Filterkuchenhöhe. | 355 |
| 11.2.2 | Horizontale Schälzentrifuge. | 356 |
| 11.2.2.1 | Aufbau. | 356 |
| 11.2.2.2 | Arbeitsweise. | 357 |
| 11.2.2.3 | Varianten der Zentrifugentrommel. | 358 |
| 11.2.3 | Vertikalzentrifuge. | 359 |
| 11.2.3.1 | Aufbau. | 359 |
| 11.2.3.2 | Arbeitsweise. | 360 |
| 11.2.4 | Ausrüstung für Schälzentrifugen und Vertikalzentrifugen. | 361 |
| 11.2.4.1 | Messsysteme zur Steuerung des Prozesses. | 361 |
| 11.2.4.2 | Automatische Grundschichtenentfernung. | 362 |
| 11.2.4.3 | Cleaning in Place. | 363 |
| 11.2.5 | Stülpfilterzentrifuge. | 365 |
| 11.2.5.1 | Aufbau. | 365 |
| 11.2.5.2 | Arbeitsweise. | 366 |
| 11.2.6 | Kombinierte Trennverfahren in diskontinuierlichen Filterzentrifugen. | 366 |
| 11.2.6.1 | Drucküberlagerte Zentrifugalfiltration. | 366 |
| 11.2.6.2 | Konvektionstrocknung. | 368 |
| 11.2.6.3 | Stromtrocknung beim Feststoffaustrag. | 368 |
| 11.2.7 | Auswahl von diskontinuierlichen Filterzentrifugen. | 369 |
| 11.2.8 | Auslegung von diskontinuierlichen Filterzentrifugen. | 371 |
| 11.2.8.1 | Vorgehensweise. | 371 |
| 11.2.8.2 | Voruntersuchung. | 371 |
| 11.2.8.3 | Basisuntersuchung. | 371 |
| 11.2.8.4 | Pilotversuche. | 372 |
| 11.2.8.5 | Auslegung einer Produktionszentrifuge. | 373 |
| 11.2.8.6 | Beispiel für eine Auslegung. | 373 |
| 11.3 | Kontinuierliche Filterzentrifugen. | 376 |
| 11.3.1 | Siebschneckenzentrifugen ohne Voreindickung. | 377 |
| 11.3.1.1 | Aufbau und Funktion der Siebschneckenzentrifuge ohne Voreindickung. | 377 |
| 11.3.1.2 | Besondere Merkmale und Einsatzvoraussetzungen von Siebschneckenzentrifugen ohne Voreindickung. | 380 |
| 11.3.1.3 | Zur Auslegung von Siebschneckenzentrifugen ohne Voreindickung. | 381 |
| 11.3.2 | Siebschneckenzentrifugen mit Voreindickung. | 384 |
| 11.3.2.1 | Aufbau und Funktion der Siebschneckenzentrifuge mit Voreindickung. | 384 |
| 11.3.2.2 | Besondere Merkmale und Einsatzvoraussetzungen von Siebschneckenzentrifugen mit Voreindickung. | 385 |
| 11.3.2.3 | Siebschneckenzentrifuge mit Voreindickung und Stufensprung. | 387 |
| 11.3.2.4 | Zur Auslegung von Siebschneckenzentrifugen mit Voreindickung. | 388 |
| 11.3.3 | Schubzentrifugen. | 390 |
| 11.3.3.1 | Aufbau und Funktion der Schubzentrifuge. | 390 |
| 11.3.3.2 | Besondere Merkmale und Einsatzvoraussetzungen von Schubzentrifugen. | 392 |
| 11.3.3.3 | Zur Auslegung von Schubzentrifugen. | 393 |
| 11.4 | Dekanter. | 396 |
| 11.4.1 | Aufbau. | 397 |
| 11.4.1.1 | Die Tunnelbauweise. | 397 |
| 11.4.1.2 | Die Rahmenbauweise. | 397 |
| 11.4.1.3 | Trommel. | 398 |
| 11.4.2 | Arbeitsweise. | 399 |
| 11.4.2.1 | Regelung der Feststoffförderung. | 400 |
| 11.4.2.1.1 | Entwässerung von Suspensionen mit unkompressiblen Feststoffen. | 401 |
| 11.4.2.1.2 | Hochentwässerung von Suspensionen mit kompressiblen Feststoffen. | 402 |
| 11.4.2.1.2.1 | Preßdruck. | 402 |
| 11.4.2.1.2.2 | Feststoffgerüstdruck für das Auspressen. | 403 |
| 11.4.2.1.2.3 | Kleine Differenzdrehzahlen. | 403 |
| 11.4.2.2 | Technische Realisierungen zur Regelung der Differenzdrehzahl im Dekanter. | 404 |
| 11.4.2.2.1 | Hydrostatischer Schneckenantrieb. | 404 |
| 11.4.2.2.2 | Differentialgetriebe-Antrieb. | 404 |
| 11.4.2.2.3 | 2-Motoren-Antrieb. | 406 |
| 11.4.2.2.4 | 2-Getriebe-Antrieb. | 406 |
| 11.4.2.2.5 | Elektrischer Regelungsaufbau. | 408 |
| 11.4.2.3 | Regelstrategien für die Eindickung dünnflüssiger schleimiger Schlämme. | 409 |
| 11.4.2.3.1 | Effekte bei der Eindickung von dünnflüssigen Schlämmen. | 409 |
| 11.4.2.3.2 | Systeme zur stufenlosen Einstellung des Spiegelstands vor der Tauchscheibe. | 410 |
| 11.4.2.3.2.1 | Schälscheiben-Drosselung. | 410 |
| 11.4.2.3.2.2 | Schälscheibe mit veränderlichem Abschöpfradius. | 410 |
| 11.4.2.3.2.3 | Varipond® System. | 410 |
| 11.4.2.3.3 | Regelung der Feststoffkonzentration. | 412 |
| 11.4.2.4 | Teleservice von Dekantern und Separatoren. | 412 |
| 11.4.2.4.1 | Hinweise für Sofortmaßnahmen. | 412 |
| 11.4.2.4.2 | Zeit ist Geld. | 412 |
| 11.4.2.4.3 | Verfahrenstechnische Unterstützung oder Fernwartung. | 412 |
| 11.4.2.4.4 | Datenschutz gesichert. | 413 |
| 11.4.2.4.5 | Nachrüstbar. | 413 |
| 11.4.3 | Einsatzgebiete. | 413 |
| 11.4.3.1 | Chemie, Pharmazie, Biotechnologie. | 413 |
| 11.4.3.1.1 | Gasdichte Dekanter. | 414 |
| 11.4.3.1.2 | Extraktions-Dekanter. | 414 |
| 11.4.3.2 | Stärke. | 414 |
| 11.4.3.3 | Getränketechnik. | 414 |
| 11.4.3.4 | Molkereitechnik. | 415 |
| 11.4.3.5 | Fisch, Öl- und Fettverarbeitung. | 415 |
| 11.4.3.5.1 | Integration des Dekanters in komplexe Fischverarbeitungsprozesse. | 415 |
| 11.4.3.5.2 | Öl- und Fettverarbeitung. | 415 |
| 11.4.3.6 | Umwelt. | 415 |
| 11.4.4 | Auswahl. | 416 |
| 11.4.5 | Auslegung. | 416 |
| 11.4.5.1 | Einführung. | 416 |
| 11.4.5.2 | Trommelausführungen. | 419 |
| 11.4.5.2.1 | Hoher Entfeuchtungsgrad. | 419 |
| 11.4.5.2.2 | Hoher Klärgrad. | 420 |
| 11.4.5.2.3 | Hoher Durchsatz. | 420 |
| 11.4.5.2.4 | Waschung. | 420 |
| 11.4.5.2.5 | L/D-Verhältnis. | 421 |
| 11.4.5.3 | Schneckenausführung. | 421 |
| 11.4.5.3.1 | Eingängig, hohe Steigung. | 421 |
| 11.4.5.3.2 | Zweigängig, hohe Steigung. | 421 |
| 11.4.5.3.3 | Eingängig, niedrige Steigung. | 421 |
| 11.4.5.4 | Trommeldrehzahl. | 422 |
| 11.4.5.5 | Durchsatz. | 422 |
| 11.4.5.6 | Differenzdrehzahl. | 422 |
| 11.4.5.7 | Kriterien für die Einstellung des Flüssigkeitsspiegels. | 423 |
| 11.4.6 | Schlußbemerkung. | 424 |
| 11.5 | Separatoren. | 424 |
| 11.5.1 | Stellung und Beschreibung der Separatoren sowie deren Funktionsweise. | 424 |
| 11.5.1.1 | Vollmantelzentrifugen, Kammerseparatoren. | 425 |
| 11.5.1.2 | Selbstentleerende Separatoren. | 428 |
| 11.5.1.3 | Düsenseparatoren. | 430 |
| 11.5.1.3.1 | Düsenseparatoren mit Feststoff-Greiferaustrag. | 433 |
| 11.5.1.4 | Trennseparatoren. | 434 |
| 11.5.1.5 | Separatorenumfeld. | 435 |
| 11.5.1.5.1 | Steuerung, Automatisierung. | 435 |
| 11.5.1.5.2 | Reinigung. | 436 |
| 11.5.1.5.3 | Steriltechnik. | 436 |
| 11.5.2 | Auslegung. | 437 |
| 11.5.2.1 | Grundlagen. | 437 |
| 11.5.2.1.1 | Sedimentation im Erdschwerefeld. | 437 |
| 11.5.2.1.2 | Sedimentation im Zentrifugalfeld. | 438 |
| 11.5.2.1.3 | Sedimentation mit überlagerter Strömung. | 438 |
| 11.5.2.1.4 | Äquivalente Klärfläche Σ. | 439 |
| 11.5.2.2 | Maschinenauslegung. | 439 |
| 11.5.2.2.1 | Röhrenzentrifuge. | 439 |
| 11.5.2.2.2 | Ringkammerseparator. | 440 |
| 11.5.2.2.3 | Tellerseparator. | 440 |
| 11.5.2.3 | Einflussgrößen auf die Durchsatzleistung. | 443 |
| 11.5.2.4 | Auslegungsvorgang eines Tellerseparators. | 444 |
| 11.5.3 | Anwendungsgebiete. | 446 |
| 12 | Hydrozyklon. | 451 |
| 12.1 | Funktionsweise. | 452 |
| 12.2 | Theoretische Grundlagen. | 453 |
| 12.3 | Auslegung von Hydrozyklonen. | 457 |
| 12.3.1 | Durchführung von Technikumsversuchen. | 458 |
| 12.3.2 | Berechnung von Hydrozyklontrennungen. | 460 |
| 12.3.3 | Konstruktive Ausgestaltung von Hydrozyklonen. | 463 |
| 12.4 | Anwendungen des Hydrozyklons zur Fest-Flüssig-Trennung. | 468 |
| 12.4.1 | Allgemeine Schaltungsvarianten. | 468 |
| 12.4.2 | Spezielle Anwendungen. | 471 |
| 13 | Apparateauswahl und technisch-ökonomische Optimierung. | 477 |
| 13.1 | Kriterien für die Apparateauswahl und Labortests. | 478 |
| 13.1.1 | Problematik. | 478 |
| 13.1.2 | Wirkprinzipien der Trennung. | 479 |
| 13.1.3 | Transportoperationen. | 479 |
| 13.1.4 | Apparatetypen. | 487 |
| 13.1.5 | Prinzipien bei der Trennapparateauswahl. | 488 |
| 13.1.6 | Labortests für die Apparateauswahl - Zielstellung und Handhabung. | 489 |
| 13.2 | Erfahrungen bei der Apparateauswahl. | 494 |
| 13.2.1 | Labortests zur Apparateauswahl nach Berger/Conrad. | 495 |
| 13.2.2 | Auswahlmethode auf Basis globaler Eignungsbereiche. | 504 |
| 13.2.3 | Synthese von Kombinationsschaltungen. | 510 |
| 13.3 | Hinweise zur Überprüfung der erzielten Ergebnisse. | 515 |
| 13.3.1 | Technisch ökonomische Optimierung. | 515 |
| 13.3.2 | Schätzung der erforderlichen Hauptparameter. | 517 |
| 13.3.3 | Entscheidung bei konkurrierenden technischen Alternativen. | 518 |
| 14 | Ausgewählte Beispiele für die Auslegung mechanischer Trennapparate. | 523 |
| 14.1 | Vorbemerkungen. | 524 |
| 14.2 | Apparat zur Druckentspannungsflotation. | 524 |
| 14.3 | Auslegung eines diskontinuierlichen Filterapparates am Beispiel eines Horizontalfilters für die Bierfiltration. | 526 |
| 14.4 | Auslegung kontinuierlicher Filterapparate. | 527 |
| 14.4.1 | Auslegungsbeispiel. | 528 |
| 14.4.2 | Auslegung eines Druckdrehfilters. | 529 |
| 14.4.3 | Auslegung eines Bandfilters. | 530 |
| 14.5 | Auslegung eines Schnellfilters. | 533 |
| 14.5.1 | Schnellfilter. | 533 |
| 14.6 | Auslegung eines Apparates zur Crossflow-Membranfiltration. | 537 |
| Stichwortverzeichnis. | 545 | |
| Alphabetisches Firmenverzeichnis. | 557 | |
| Lieferverzeichnis. | 560 | |
| Inserentenverzeichnis. | 563 |
