[Fakultät 3]
Investigation of vertical hydro transport parameters for solid particles,
Herr Parviz Enany, M.Sc.
Montag, 22. Juli 2024, 14:00 Uhr
Seminarraum TGB-23TT, Tagebautechnikum, Gustav-Zeuner-Straße 1 a, 2. OG
This cumulative dissertation is based on four publications that each one addresses the specific contexts encountered by airlift pump operations mainly under solid particle transportation process. The focus hereby is on overcoming some negative factors and to maintain a positive efficiency during a pumping operation for centimetric-sized particles over a large range of crucial parameters changes. In addition, optimized equations and new estimation strategies have been also covered to validate the results obtained during practical analysis In order to accomplish the goal, four key steps were taken. Based on general assumption of most researchers in this field that water is the only major phase in the vertical transport of solids, in first paper, speeding up the water by spending less compressed air with respect to the novel mechanisms of an air injection system was achieved. In second paper, the effective circumstances for the onset of particle motion in a vertical three-phase flow with the aim of reducing compressed air was considered. In this regard, an equation driven by other researchers is improved for better estimation, and then a simpler criterion is provided for the motion of a bunch of particles. In the third article, the general assumption regarding the transport of solid particles by water is refuted, and the solid-phase transfer velocity is evaluated by a new method, whose results are in good agreement with the theroretical equations presented for this purpose. Based on the results of the third paper and the application of a new method for measuring the solids volume fraction throughout the conveying process, a new correlation for estimating the solids flow rate with an airlift pump is presented in the forth paper.
[Fakultät 2]
Efficient one-step synthesis of selected functionalized organotriethoxysilanes,
Herr Dipl.-Chem. Henrik Scholz
Freitag, 2. August 2024, 15:00 Uhr
Seminarraum EG.133, Zentrum für effiziente Hochtemperatur-Stoffwandlung (ZeHS), Winklerstraße 5
Functionalized organoalkoxysilanes represent an industrially highly relevant group of chemicals. These compounds are key intermediates for the synthesis of a very broad variety of down stream productes. One example is (ɣ-chloropropyl)-triethoxysilane which is a key intermediate for the synthesis of NXTTM silanes. The monomers as well as the down stream products are synthesized in multi-step processes. Therefore, industrially scalable, one-step syntheses of key monomer silanes by catalyzed hydrosilylation are highly desired. The typically required noble metal catalysts represent a strategic challenge, regarding their price and availability. In the present thesis, novel direct synthesis reactions were investigated for five industrially relevant organoalkoxysilanes: (ɣ-chloropropyl)-triethoxysilane, (ɣ-aminopropyl)-triethoxysilane, (β-cyanoethyl)-triethoxysilane, α-octyltriethoxysilane and allyltriethoxysilane.
[Fakultät 5]
Beitrag zur Entwicklung des Aktivgitter-Plasmanitrocarburierens mit festem
Kohlenstoff-Precursor: Erzeugung von Nitrocarburierschichten auf Reineisen
und dem Stahl 42CrMo4, Herr Dipl.-Ing. Jan Böcker
Montag, 19. August 2024, 14:00 Uhr
Hörsaal Metallkunde, MET-2065, Haus Metallkunde, Gustav-Zeuner-Straße 5, 2. OG
In der vorliegenden Arbeit wurde der Effekt eines Aktivgitters aus festem Kohlenstoff-Precursor (CFC), als Substitution für einen gasförmigen Kohlenstoffträger, auf einen Plasmanitrocarburierprozess untersucht. Durch die Wechselwirkung zwischen Plasma und der Aktivgitteroberfläche wurden Prozessgase mit sehr hohen Konzentrationen mehrfach ungesättigter CN-Verbindungen erzeugt, deren aufkohlende und aufstickende Wirkung über die Prozessparameter beeinflusst werden können. Die Ergebnisse belegen, dass die CN-Verbindungen von zentraler Bedeutung für den Prozess sind. Die Vielzahl unabhängig steuerbarer Prozessparameter ermöglichte die Variation der Stickstoff- und Kohlenstoff-Tiefen-Profile, der mechanischen und korrosiven Eigenschaften, der Phasenzusammen-setzungen der Verbindungsschichten, sowie des Porensaums von Reineisen und dem niedriglegierten Stahl 42CrMo4 in weiten Grenzen. Die Ergebnisse zeigen, dass durch die Wahl geeigneter Prozessparameter beim Stahl 42CrMo4 praktisch einphasige ɛ-Verbin-dungsschichten erzeugt werden können.
[Fakultät 3]
Beitrag zur Entwicklung eines spülungsgetriebenen ölhydraulischen
Bohrhammers für Tiefbohrungen in Hartgestein,
Herr Dipl.-Ing. Leon Grottendieck
Donnerstag, 29. August 2024, 09:30 Uhr
Hörsaal Maschinenbau, WEI-1051, Julius-Weisbach-Bau, Lampadiusstraße 4, 1. OG
Das Abteufen von Tiefbohrungen in hochfesten und abrasiven Gesteinen ist mit marktüblichen Drehbohrwerkzeugen verhältnismäßig langsam und kostenintensiv. Als vielversprechend gelten drehschlagende Bohrverfahren. Existierende Imlochbohrhämmer sind jedoch nicht mit konventionellen feststoffhaltigen Bohrspülungen kompatibel. Eine mögliche Lösung stellt ein indirekter Antrieb des Schlagwerks mithilfe eines abgeschlossenen Ölkreislaufs dar. Im Rahmen der Arbeit wurde der Laborprototyp eines ölhydraulisch angetriebenen Bohrhammers hergestellt und in Form von übertägigen Schlag- und Bohrversuchen auf einem Versuchsstand erprobt. Die Schlagversuche deuten auf Mängel in der verwendeten Ventiltechnik hin. Bei den Bohrversuchen mit 12 ¼ Zoll (311 mm) Bohrmeißeldurchmesser konnte dennoch eine gesteinszerstörende Wirkung festgestellt werden. Außerdem wurde eine Parameterstudie mithilfe numerischer Simulation durchgeführt. Diese zeigt das Potenzial des Schlagwerks unter idealisierten Bedingungen und gibt Hinweise für die Weiterentwicklung.
[Fakultät 4]
Mass transfer during biopolymer aerogel production: measurement and modeling,
Herr Martin Dirauf, M.Sc.
Freitag, 30. August 2024, 14:30 Uhr
Hörsaal Maschinenbau, WEI-1051, Julius-Weisbach-Bau, Lampadiusstraße 4, 1. OG
Spatially and temporally resolved composition profiles were measured inside biopolymer gels during all steps of aerogel production using 1-D Raman spectroscopy. The effective diffusion coefficients of solvent exchange and supercritical drying were obtained by fitting modelled composition profiles to the experimentally obtained ones. A convectional mass transfer model which regards the superpostion of diffusion and advection inside the pore system was developed for cylindrical gels. Tortuosity factors of the gels were obtained by relating the measured effective diffusion coefficients with the binary diffusion coefficients from literature and gel porosity. Tortuosity factors derived during solvent exchange and supercritical drying were in good agreement with literature values each, but differed by a factor of about three for the very same gel although the gel did not show any shrinkage during the process. This discrepancy could be attributed to an incorrect assumption about the composition dependency of the binary diffusion coefficient commonly used in aerogel literature.