|
Bei der Kontakttrocknung sind keine
großen Luftmengen erforderlich, denn die Wärme wird
durch den Kontakt zwischen feuchtem Produkt und einer
beheizten Wand zugeführt. Oft wird nur ein minimaler
Schleppgasstrom zum Abtransport des Dampfes vorgesehen.
Das bringt im Vergleich zur konvektiven Trocknung den
Vorteil, daß der Aufwand zur Abluftreinigung geringer
ist. Auch die Wiedergewinnung organischer
Lösungsmittel durch Kondensation gestaltet sich bei der
Vakuum - Kontakttrocknung relativ einfach. Da im Vakuum
die Siedetemperatur des Lösungsmittels geringer als bei
Normaldruck ist können geringe Restfeuchten schon bei
niedrigen Temperaturen erreicht werden. Vakuum - Apparate
sind in der Regel dicht und können somit auch toxische
Substanzen kontaminationsfrei trocknen. Demgegenüber
steht der Nachteil des erhöhten technische Aufwands der
Vakuum - Fahrweise (Dichtungen, Lagerspülung, etc),
insbesondere bei kontinuierlicher Fahrweise. So ist der
Einsatz von Vakuum - Apparaten häufig auf Batch -
Betrieb und kleine Durchsätze begrenzt (wie überall
bestätigt auch hier die Ausnahme die Regel).
Besondere Bedeutung kommt bei allen Kontakt -
Trocknungsverfahren der Durchmischung des Feststoffs und
der Belagsbildung an den Heizflächen zu. Apparate mit
intensiver Mischung erreichen für einen vorgegebenen
Produktdurchsatz kürzere Trocknungszeiten und sind oft
unempfindlicher gegen Verkrustung der Heizflächen. Neben
der Intensität der Mischung ist für die erforderliche
Apparategröße die Wandtemperatur (und damit die
Temperatur des Heizmediums, in der Regel Heizdampf oder
Thermo - Öl) entscheidend. Die maximale zulässige
Wandtemperatur, die Neigung zur unerwünschten
Krustenbildung oder die Bildung zäher Phasen bei
bestimmten Feuchtegehalten und Produkttemperaturen ist
produktspezifisch und sollte durch Labor - Messungen
erkannt werden, bevor Auslegungsversuche durchgeführt
werden.
Auch bei den Kontakttrocknern ist die erforderliche
Trocknungszeit das wesentliche Auswahlkriterium:
Trocknung in Sekunden
Ausgesprochene
Kurzzeit - Kontakttrockner gibt es nicht. Flüssigkeiten
oder pastöse Edukte können auf Walzentrocknern
innerhalb relativ kurzer Zeit getrocknet werden, wenn der
Film dünn genug aufgetragen wird. Pastöse bis
rieselfähige Edukte können auf einem schnelldrehenden Dünnschicht
- Kontakttrockner getrocknet werden, wobei die
Stellung der Mischschaufeln und ein eventuell
eingesetzter Schleppgasstrom die Verweilzeit im Apparat
bestimmen.
Trocknung in Minuten
Bei
kontinuierlicher Betriebsweise Trocknungszeiten im
Minutenbereich gewähren Apparate wie die Tellertrockner,
Scheibentrockner
und Wendelfördertrockner.
Das Edukt muß dabei hinreichend rieselfähig sein und
für einen störungsfreien Betrieb die Heizflächen nicht
verkrusten.
Trocknung in Stunden
Die meisten
Kontakttrockner arbeiten diskontinuierlich und benötigen
Trocknungszeiten im Stundenbereich. Ist das Edukt eine
Suspension, z.B. nach einer Kristallisation, kann es ohne
weiteren Zwischenschritt in einem Nutschtrockner
filtriert, gewaschen und anschließend getrocknet werden.
So wird der Produktkontakt von der Feststoffbildung bis
zum Austrag aus dem Trockner vollständig vermieden.
Für Feststoffe, die beim Trocknen leicht zerfallen und
keine Klumpen bilden, ist der Doppelkonustrockner
ein geeigneter Apparat. Da er in der Regel frei von
Einbauten ist kann er gut entleert und gereinigt werden
und die mechanische Produktbeanspruchung ist geringer als
bei gerührten Apparaten. Das ist vor allem für
Feststoffe, die bei mechanischer Beanspruchung
unerwünschten Staub bilden, interessant. Eine höhere
Produktbeanspruchung aufgrund einer Mischschnecke muß
man beim Konustrockner
in Kauf nehmen. Trotzdem sollte auch für diesen Apparat
der Feststoff nicht klebrig sein und Klumpen oder
Wandbeläge bilden. Der Konustrockner kann kontinuierlich
beschickt werden und eignet sich deshalb auch als
Sammelbehälter vor der Absackung, als Chargenmischer
oder als Nachtrockner, beispielsweise nach einem
konvektiven Kurzzeittrockner wie dem Stromtrockner.
Der häufigste Vertreter der Vakuum - Kontakttrockner ist
wahrscheinlich der Schaufeltrockner.
Er verdankt die weite Verbreitung seiner Flexibiltät. Er
kann sowohl diskontinuierlich als auch kontinuierlich
betrieben werden und das sowohl bei Normaldruck als auch
im Vakuum. Durch seine Mischwerkzeuge reinigt er die
Wände von anhaftendem Produkt ab und so kann er auch
klebrige Edukte verarbeiten. Falls das noch nicht genügt
kann der Desagglomerationsprozeß auch durch
Messermühlen unterstützt werden. Eine Weiterentwicklung
des Schaufeltrockners für die Beherrschung noch
schwierigerer Trocknungsbedingungen, wie sie zum Beispeil
bei der Kombination mit chemischen Reaktionen auftreten,
ist der Zähphasen -
Trockner. Er besitzt ein ausgeklügeltes System von
Haken auf der Mischwelle und Gegenhaken am Heizmanten,
die sich im Betrieb gegenseitig abreinigen. So kann man
beispielsweise Polymerisationsprozesse in ihm
durchführen, bei denen dünnflüssige Monomere
aufgegeben werden die dann eine zähe Phase durchlaufen
und als krümelige Polymerisate am Ende des Apparates
ausgetragen werden.
Als letzter Vertreter der Vakuum - Kontakttrockner soll
der aus dem Laborbereich bekannte Vakuum -
Trockenschrank erwähnt werden. Anders als beim
Umluft - Trockenschrank kann hier die Wärme nicht duch
heiße Luft zugeführt werden, deshalb liegt das Produkt
auf Heizflächen, die es von unten durch Kontakt und von
oben durch Strahlung erwärmen. Das Produkt wird nicht
durchmischt, deshalb soll die Schichtdicke nicht zu hoch
sein.
|