Beim Trocknen besteht die Gefahr von Qualitätseinbußen vor allem dann, wenn sich im Verfahren graduelle Gefälle von Temperatur und Feuchtigkeit einstellen. Wo Parameter durchgängig und exakt eingehalten werden sollen, ist der Einsatz von dynamischen Trocknungsverfahren gegenüber statischen sinnvoll. BHS bietet sowohl horizontale als auch vertikale Kontakttrockner, um die spezifischen Anforderungen im Hinblick auf Produkt und Prozess zu erfüllen. Diese hohe Expertise im Bereich der Trocknung brachte die AVA GmbH & Co. KG, die seit April 2018 zur Unternehmensgruppe BHS-Sonthofen gehört, ins Unternehmen und ergänzt so das BHS-Portfolio.
Optimale Durchmischung
Bei dynamischen Trocknungsverfahren erfolgt während der gesamten Dauer des Prozesses eine kontinuierliche Durchmischung des zu trocknenden Stoffes. Die Heizfläche wird optimal genutzt, da permanent neue Partikel am Heizelement vorbeigeführt werden. Die Temperatur wird hierbei schrittweise über die gesamte Füllmenge des Trockners bis auf den gewünschten Wert erhöht, ohne dass sich Gefälle bilden. Ebenso verhindert diese Durchmischung punktuell zu hohe oder zu niedrige Temperaturen. Dies ist gerade bei empfindlichen Stoffen oder solchen, die zwingend eine Soll-Temperatur erreichen müssen, ein großer Vorteil gegenüber statischen Trocknungsmethoden. Eine Nesterbildung ist dank der dynamischen Umwälzung ausgeschlossen. Somit kommt es nicht zu einer Überhitzung einzelner Partikel, was im schlimmsten Fall zu Ausschuss führen würde.
Für die Feuchtigkeit gilt dasselbe Prinzip: Durch die permanente Bewegung ist die Restfeuchte überall gleich und der Trocknungsprozess nicht nur kürzer, sondern auch mit weniger Energieeintrag durchführbar.
Der dynamische Kontakttrockner kommt bei diversen Schüttgütern und unterschiedlichsten Trocknungs- und Verdampfungsprozessen zum Einsatz. Anhand der Anforderungen an das Endprodukt sowie den Prozessparametern entscheidet sich, ob eine vertikale oder horizontale Bauweise besser für den jeweiligen Anwendungsfall geeignet ist.
Horizontale Bauform: Kontinuierlich, verschleißarm, effektiv
Ist beispielsweise ein Druckdreh- oder Taktbandfilter vorgeschaltet, der permanent das restfeuchte Schüttgut zum Trockner transportiert, ist eine horizontale Bauweise vorteilhaft – so wird der Kontiprozess nicht unterbrochen. Doch auch unabhängig von der Betriebsweise spielen horizontale Trockner ihre Vorteile aus: Entscheidend ist, welches Produkt wie getrocknet werden soll.
Der horizontale Trockner ist eine Maschine für das Grobe, die eine intensive und gründliche Durchmischung mit optimaler Ausnutzung der Heizfläche gewährleistet. Sie nimmt es mit großen Mengen und anspruchsvollem Schüttgut auf: vom Pulver bis zu hochviskosen Schlämmen oder wässrigen und lösemittelhaltigen Filterkuchen. Durch den hohen Energieeintrag sind Trocknungsleistungen von bis zu 1500 kg Wasser pro Stunde möglich. Maschinen in horizontaler Bauweise können besonders robust ausgeführt werden, beispielsweise mit Schaufeln sowie Schaufelarmen mit Wolframcarbid-Aufschweißungen.
Vertikale Trocknung bei empfindlichen Stoffen
Die vertikale Bauform eignet sich besonders für Batch-Prozesse mit kleinen Mengen empfindlicher oder hochpreisiger Stoffe. Insbesondere in der Nahrungsmittel- und Pharmabranche erfordern viele Produkte eine besonders schonende Trocknung bei niedrigen Temperaturen, um beispielsweise Wirk- oder Geschmacksstoffe nicht negativ zu beeinflussen. Oft sind strenge Vorgaben einzuhalten, welchen Maximaltemperaturen das Produkt wie lange ausgesetzt sein darf. Aufgrund des dynamischen Mischprinzips lässt sich ein überdurchschnittlicher Wärmeübergangskoeffizient erreichen. Die rotierende Mischwendel befördert das Mischgut entlang der beheizten Behälterwände nach oben und führt es dann mittig am ebenfalls beheizten Mischwerk nach unten.
Weiterhin gelten bei der Verarbeitung von Pharma- oder Lebensmittelprodukten strikte Hygienevorgaben. Lagerung sowie Dichtung befinden sich beim Vertikaltrockner außerhalb des Mischraums. So lassen sich mögliche Kontaminationen des Produkts minimieren. Die vollständige Entleerung erfolgt nach unten. Durch die konische Form des Behälters gibt es keine horizontalen Flächen, auf denen sich Produktreste ablagern können.
Zusätzlich kann mit Düsen der gesamte Mischraum gespült werden. Mit dieser vollständigen Reinigung ist es möglich, alle Reststoffe an Wänden und Mischwerk schnell und effektiv zu entfernen; der Trockner kann direkt eine neue Charge eines anderen Produkts aufnehmen. Zusätzlich lässt sich dank einer Hubsäule der komplette Trockner für eine noch intensivere Reinigung ohne großen Aufwand öffnen. Das macht diese Bauweise auch für kleine Mengen wechselnder Produktgruppen interessant. Durch die Bodenentleerung wird mit der vertikalen Bauweise eine optimale Produktausbeute und somit ein maximaler Ertrag erzielt.
Die Entscheidung über die passende Bauweise hängt also von verschiedenen Produkt- und Prozessanforderungen ab. Bei der Beurteilung verfügen die Verfahrensexperten von BHS über umfassende Erfahrung in unterschiedlichen Einsatzbereichen. Für neue Anwendungsfälle steht ein Test Center zur Verfügung.
BHS-Sonthofen GmbH, Sonthofen
Autor: Jan Wankerl
Technical Sales Manager,
BHS-Sonthofen Process
Technology
