A mechanistic model to predict droplet drying history and particle shell formation in multicomponent systems
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Autor:in (Körperschaft)
Publikationsdatum
12.10.2020
Typ der Arbeit
Studiengang
Typ
01A - Beitrag in wissenschaftlicher Zeitschrift
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Herausgeber:in (Körperschaft)
Betreuer:in
Übergeordnetes Werk
Chemical Engineering Science
Themenheft
DOI der Originalpublikation
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Zugehörige Forschungsdaten
Reihe / Serie
Reihennummer
Jahrgang / Band
224
Ausgabe / Nummer
Seiten / Dauer
115713
Patentnummer
Verlag / Herausgebende Institution
Elsevier
Verlagsort / Veranstaltungsort
Auflage
Version
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Praxispartner:in/Auftraggeber:in
Zusammenfassung
Spray drying allows tuning the physical properties of the resulting powders widely. However, targeted process design is complicated by the interplay between process characteristics and the non-ideal physical properties exhibited by multicomponent mixtures, such as pharmaceutical formulations. This work presents a mechanistic model describing the drying of single droplets. The model includes heat and mass balances, non-ideal vapour-liquid equilibria, and population balances describing the evolution of particulates within the drying droplet. The model is applied to (up to) ternary mixtures of solvents, polymers and solutes, and predicts properties of the drying droplet such as the time of shell formation and the size of the particle obtained after drying. A comparison with experimental data from single droplet drying experiments carried out at defined relative vapour saturation and temperature shows that the model can be used to predict shell formation (as well as other properties) for the systems studied here.
Schlagwörter
Spray drying, Single droplet drying, Acoustic levitation, Non-ideal multicomponent systems, Mechanistic population balance equation model
Fachgebiet (DDC)
Veranstaltung
Startdatum der Ausstellung
Enddatum der Ausstellung
Startdatum der Konferenz
Enddatum der Konferenz
Datum der letzten Prüfung
ISBN
ISSN
0009-2509
Sprache
Englisch
Während FHNW Zugehörigkeit erstellt
Nein
Zukunftsfelder FHNW
Publikationsstatus
Veröffentlicht
Begutachtung
Peer-Review der ganzen Publikation
Open Access-Status
Green
Lizenz
Zitation
Abdullahi, H., Burcham, C. L., & Vetter, T. (2020). A mechanistic model to predict droplet drying history and particle shell formation in multicomponent systems. Chemical Engineering Science, 224, 115713. https://doi.org/10.1016/j.ces.2020.115713