Über die Fällung von Bariumsulfat : Vermischungseinfluss und Partikelbildung

In der vorliegenden Arbeit wurden der Vermischungseinfluss auf Partikelgröße und -form sowie die Partikelbildung bei der Fällung von Bariumsulfat sowohl experimentell als auch theoretisch untersucht. Für die experimentellen Untersuchungen wurde eine neue Versuchsanlage entwickelt, welche aus einem Taylor-Couette-Reaktor und einer externen Schlaufe besteht. Während in herkömmlichen Rührkesselapparaten die charakteristischen Mischzeiten nicht unabhängig voneinander variiert werden können, ist es nun mit der neuen Versuchsanlage möglich, die charakteristischen Mischzeiten der Mikro- und Makrovermischung individuell einzustellen. Die Mesomischzeit lässt sich über die Feedzulaufrate variieren. Die unabhängige Einstellung der Mischzeiten ist Voraussetzung für die durchgeführte systematische Untersuchung des Vermischungseinflusses auf die Fällung. Der Taylor-Couette-Reaktor dient hierbei als Zone hoher Vermischungsintensität, in der die Eduktlösungen schnell vermischt werden können und die schnelle Keimbildung abläuft. Die externe Schlaufe dient als lange Verweilzeitzone für die langsamen Fällprozesse wie Wachstum und Agglomeration. Mit der neu entwickelten Laborapparatur konnte damit in dieser Arbeit erstmalig die Änderung der Partikelgröße und der Partikelmorphologie bei der Fällung eindeutig auf den Einfluss der Vermischung in den verschiedenen Größenskalen zurückgeführt werden. Es zeigte sich, dass für die Partikelgröße der gefällten Teilchen die Mikrovermischung der weitaus entscheidendere Prozess ist, während die Form durch die Makrovermischung beeinflusst werden kann.