Nanonization - Strahlvermahlung mit Wasserdampf

Für den Labor- bzw. Kleinstmaßstab wurde eine kompakte Labor-Dampfstrahlmühlen-Anlage entwickelt, die erstmals auf der diesjährigen POWTECH-Messe in Nürnberg vorgestellt wird.

Die kompakt aufgebaute Anlage s-Jet^®® 25 beinhaltet alle erforderlichen Komponenten wie Dosierung, Mühle, Produktabscheidung, Steuerung, Armaturen und Dampferzeuger auf einem gemeinsamen Skid. Der Platzbedarf beträgt lediglich 3 m² bei einer maximal benötigen Höhe von nur 2450 mm.

Bei Entwicklung der Anlage wurde vor allem darauf geachtet, ein System für die Herstellung von Kleinstmengen und Produktmustern sowie für Anwendungsversuche zu erhalten. Weitere Anforderungen waren ergonomisches Design und leichte Reinigung sowie die Kondensation der verfahrensbedingten Abdampfbrüden, was wiederum eine flexible Aufstellung des Systems ermöglicht.

Leichte und schnelle Reinigung, möglichst wenig Produktverluste bei höchster Effektivität sind weitere Schwerpunkte, die bei der Entwicklung dieser Anlage eingeflossen sind.

Die Anlage wird komplett montiert und nach einem internen Probelauf ausgeliefert. Zentrale Anschlusspunkte für Druckluft und Strom, Wasser und Kanal gewährleisten kürzeste Installation- und Inbetriebnahmezeiten.

Was steckt hinter s-Jet^®®?

Wenn es um die Feinstvermahlung von Feststoffen geht, sprach man bislang üblicherweise von der Mikronisierung (oder engl. Micronization) und meinte damit die gezielte mechanische Zerkleinerung auf ein Spektrum von ca. 2 µm bis 200 µm (d₉₇). Zumindest in der Trockenzerkleinerung war bei „diesen 2 µm“ bislang auch die Grenze des Machbaren erreicht.

Der Bedarf an feineren Produkten im Submikron- bzw. Nanobereich führte zur Entwicklung einer neuen Technologie, die nun eine echte Vermahlung bis in diese Bereiche ermöglicht. Die „Nanonization“ von Feststoffen auf trockenem Wege ist mit dem neu entwickelten s-Jet^®®-System nun möglich und stellt somit die feinste Form der Strahlvermahlung dar.

Der Name s-Jet^®® steht für steam & superfine. Entgegen konventioneller Trockenmahlverfahren mit Strahlmühlen wird beim s-Jet^®® System überhitzter Wasserdampf als Mahlgas verwandt.

Da Wasserdampf eine deutlich höhere Schallgeschwindigkeit als Luft aufweist, steigt auch die mögliche Umfangsgeschwindigkeit der Strömung innerhalb eines Sichtrades und damit auch die Beschleunigungskräfte die auf das Sichtgut einwirken. Hiermit ist der entscheidende Schritt getan, Partikel im Submikronbereich überhaupt zu sichten und somit erstmals mittels Trockenvermahlung darstellen zu können.

Darüber hinaus hat das s-Jet^®® System aber auch interessante wirtschaftliche Aspekte: Mit Wasserdampf lassen sich Strahlgeschwindigkeiten bis zu 1.200 m/s erzielen und die kinetische Stoßenergie der Produktpartikel innerhalb des Fließbettes steigt um das Vierfache! Dies führt zu einer deutlichen Steigerung des Mühlendurchsatzes gegenüber Luftbetrieb bei vergleichbaren Feinheiten.

Nach Installation der ersten s-Jet^®® Anlage im Produktionsmaßstab wurde mittlerweile eine Vielzahl unterschiedlichster Produkte getestet. Die erzielten Ergebnisse sind überzeugend und sprechen für sich. Sie zeigen, dass es mit dem neu entwickelten s-Jet^®® System nunmehr möglich ist, Korngrößen im Nanobereich auf trockenem Wege zu erreichen, die bis dato nur durch Nassmahlung zu erzielen waren.

Besuchen Sie uns auf der POWTECH 2011 (11.-13.10. in Nürnberg) in Halle7, Stand 168