Gipsplattentrocknung – Optimierung industrieller Trocknungsprozesse für mineralische plattenförmige Güter

Ziel des Projektes ist die Entwicklung einer neuen, CFD-gestützten Auslegungsmethodik für Trocknungsanlagen für Gipsfaser- bzw. Gipskartonplatten. Die Ergebnisse produktspezifischer Messungen zum Produkt-Trocknungsverhalten sollen experimentell ermittelt und über makroskopische/mathematische Kennfelder beschrieben werden.

Die Messungen umfassen chemische/physikalische Messungen zum zeit und temperaturabhängigen Trocknungsverhalten sowie der Zusammensetzung des Trockengutes, inklusive der Verteilung von freiem/gebundenem Wasser auf Basis der Röntgenfluoreszenzanalyse mittels Auswertung von Streuspektren. Weiterhin erfolgt eine detaillierte Untersuchung der Strömungsvorgänge und den damit zusammenhängenden Stoff- und Wärmeübergängen. Diese werden mit selbst entwickelten, miniaturisierten und wärmefesten Wärmeübergangssensoren analysiert. Aus den Daten generierte Kennfelder sollen einen Baustein zu einer computergestützten Auslegung der Gesamtanlagen liefern.

Die neue Auslegungsmethodik soll helfen, energetisch erreichbare Potenziale bestehender und künftiger Anlagen aufzudecken und Vorschläge zur Umsetzung machen. Im Fokus stehen strömungstechnische, thermodynamische und verfahrenstechnische Aspekte:
- grundlegende chemisch/verfahrenstechnische Untersuchung des Trocknungsverhaltens für Gipsfaser bzw. Gipskartonplatten
- Entwicklung von Verfahrensalternativen zur Quecksilber-Porosimetrie auf Basis hochauflösender μ-RFA
- Einstellen einer bestmöglichen Beströmung im realen Trocknungsprozess
- Verbesserung der Stoffübergänge/Verdunstungsraten in den Trocknungsanlagen
- Anpassung der Prozessführung an die spezifischen Bedarfe des jeweiligen Produktes
- Einstellung an den jeweiligen Produktzustand optimal angepasster, in der Anlage optimal gleichverteilter Verdunstungsraten
- Optimal an den Bedarf angepasste Wärmebehandlung => verkürzte Trocknerbauweise
- Verbesserte Anlagenauslastung und daraus folgende reduzierte Betriebskosten