Bei der Herstellung von Pflanzenölen oder Fruchtsäften extrahieren Zwei-Phasen-Dekanter circa 80 bis 90 Prozent des enthaltenen Öls beziehungsweise Safts aus dem Trester. Um den Verlust deutlich zu reduzieren, sollen Vorgänge und Materialverhalten über Simulation und Experiment untersucht und neue Schnecken- Geometrien entwickelt werden.
In der Herstellung von Pflanzenölen und Fruchtsäften werden Dekantierzentrifugen zur Abtrennung der Flüssigkeit eingesetzt. Dabei beeinflussen Prozessführung und Zentrifugengeometrie wesentlich die Ausbeute von circa 80 bis 90 Prozent Öl beziehungsweise Saft in hoher Qualität.
Ziel des Projekts ist die Untersuchung der Vorgänge bei der Entwässerung des Tresters auf kleiner Skala. Dazu werden der Anteil der Zwickelflüssigkeit (der noch in der Frucht gebundene Anteil), das rheologische Verhalten und das Feststofffließen des gesättigten Haufwerks erforscht. Es werden Simulationen der Diskreten-Elemente- Methode (DEM) gekoppelt mit Strömungssimulation aufgesetzt, um das Materialverhalten sowohl auf kleiner Skala als auch auf Ebene der gesamten Zentrifuge in einem Multi-Skalen-Ansatz abzubilden.
Durch die Kenntnis der Materialeigenschaften und der Vorgänge bei der Tresterentwässerung und Phasentrennung soll eine neuartige Schneckengeometrie für eine verbesserte Tresterextraktion entwickelt werden. Diese soll das Material mehrfach aufbrechen, umwälzen und im Ablauf komprimieren, um innenliegende Zwickelflüssigkeit freizulegen. Das Materialverhalten und die Fest-Flüssig-Trennung werden in Abhängigkeit von Zentrifugengeometrie und Prozessparametern anhand eines Demonstrators untersucht. Schneckengeometrien werden dafür über Rapid Prototyping hergestellt und in einer Laborzentrifuge im kleinen Maßstab untersucht.
