Rückblick auf 20 Jahre Verfahrenstechnik Wie ein langer, ruhiger Fluss …

Ohne mechanische Verfahrenstechnik wäre die Prozessindustrie nicht denkbar! – Häufig steht sie am Anfang (etwa beim Zerkleinern) oder am Ende (Sortieren) des Prozesses. Dennoch hat sich die Rolle in den vergangenen Jahren gewandelt. Wurde sie früher eher als Hilfsmittel betrachtet, übernimmt sie heute Schlüsselpositionen.

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An den grundlegenden Techniken in der mechanischen Verfahrenstechnik hat sich nicht viel geändert. Ob Siebmaschinen, Mühlen oder Zentrifugen – die dabei eingesetzten Technologien sind Jahrhunderte alt. Allerdings brodelt es unter (oder bei mechanischen Verfahren besser gesagt an) der Oberfläche gewaltig, und so mancher Entwicklungsingenieur versucht derzeit die Physik wenn schon nicht zu überlisten, so doch zumindest bis in ihren Grenzbereich hin auszureizen.

„Allgemein kann man sicherlich sagen, dass in den vergangenen 20 Jahren das Prozessverständnis deutlich gestiegen ist. Gleichzeitig hat der Automatisierungsgrad der Verfahren zugenommen, und die theoretische Abbildung von Prozessen gewinnt zunehmend an Bedeutung. So ist die Simulation von Feststoffprozessen, etwa mit Hilfe der Diskrete-Elemente-Methode, heute dank gestiegener Rechnerleistungen viel realistischer“, beschreibt Dr.-Ing. Lars Frye, Head of Solids Processing bei Bayer Technology Services, seinen Eindruck von der Entwicklung in diesem Bereich.

Mit anderen Disziplinen kombiniert

Darüber hinaus werden – so seine Erfahrung – mechanische Verfahren verstärkt mit anderen Disziplinen, wie zum Beispiel der Grenzflächenphysik, verknüpft. Ein Beispiel hierfür ist die elektrostatische oder sterische Stabilisierung bei der Nasszerkleinerung in Rührwerkskugelmühlen. Diese ermöglicht die Herstellung immer kleinerer Partikelgrößen. Während man sich vor 20 Jahren eher im Mikrometer-Bereich bewegt hat, ist hier die Nanotechnologie inzwischen in der Praxis angekommen.

Verständnis für Prozess gewachsen

Wesentlich weiter reichen auch die Möglichkeiten, die sich heute in der Partikelanalyse auftun, und dies nicht nur in Bezug auf die Ermittlung der Größenverteilung. Die großen Fortschritte etwa bei den bildgebenden Verfahren eröffnen einen detaillierten Blick auf den Prozess. Während man vor zwei Jahrzehnten mit viel Empirie an die Optimierung mechanischer Verfahren herangegangen ist, ist das Verständnis dafür, warum und wie ein Prozess abläuft, um einiges gewachsen.

„Heute weiß man eher, was an den Grenzflächen passiert und wie sich dies auf den Prozess auswirkt. Gleichzeitig ist man jetzt in der Lage, Partikelgröße und manchmal sogar Partikelform inline zu messen. Dadurch lassen sich Materialeigenschaften von Partikeln wie etwa Größe, Kristallmorphologie oder Form gezielter steuern“, erklärt Frye.

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