Akustische Levitation
Die Verwendung von Sprühverfahren findet vielfältige Anwendungsbereiche in den Industriezweigen der Chemie und Pharmazie, aber auch in der Lebensmitteltechnologie. Insbesondere die Herstellung von Pulvern aus Suspensionen wird mittels Sprühtrocknung durchgeführt um alltägliche pulverförmige Produkte wie Säuglingsnahrung, Milchpulver oder löslichen Kaffee herzustellen. Dabei sind Parameter des Prozesses wie Temperatur, Luftfeuchte oder die erzeugte Tropfengröße bestimmend für die Qualität des Produkts. Auch reaktive Sprühtrocknungsprozesse sind zur Herstellung diverser Metallsalze, Katalysatoren und Polymere von hoher Relevanz.Die Verfolgung eines einzelnen Tropfens in einem Sprühturm würde einen unverhältnismäßig hohen apparativen Aufwand mit sich bringen, der jedoch unerlässlich ist um zu verstehen, wie sich die Prozessparameter auf die Eigenschaften des erhaltenen Produkts auswirken.
Mit Hilfe einer stehenden Ultraschallwelle können Tropfen zum Schweben gebracht werden. Diese als akustische Levitation bezeichnete Technik ermöglicht Untersuchungen von Tropfen mit Durchmessern bis zu einigen Millimetern ohne den Einfluss eines Trägers oder Gefäßes ("containerless processing"). Gegenstand des vorliegenden Projekts ist die Optimierung eines vorhandenen akustischen Levitators und die Verfolgung von chemischen Reaktionen im schwebenden Einzeltropfen beispielsweise mit Hilfe von Raman-Spektroskopie oder CCD-Kamera.