Der vibrierende Wirbelschichttrockner eignet sich hervorragend zum Heizen, Trocknen und Kühlen

Christopher Brunn, Business Development Manager, Komline-Sanderson Corp. | 18. Dezember 2020

Oftmals erfordert ein Prozess das Trocknen/Erhitzen/Kühlen/Reagieren von Material, um die richtigen Produktions- und Qualitätsanforderungen für einen bestimmten Prozess zu erfüllen. Dies kann mit einer breiten Palette von Geräten wie direkten oder indirekten Trocknungsgeräten erreicht werden. Bei der Ausrüstung handelt es sich in der Regel um ein beheiztes oder gekühltes, mechanisch bewegtes, hocheffizientes Gerät zum Hinzufügen oder Entfernen von Energie aus einer Prozessmasse. Der beteiligte Prozess kann Trocknen, Erhitzen, Sterilisieren, Kühlen, Reagieren, Torrefizieren, Schmelzen, Pasteurisieren, Entfernen von Lösungsmitteln, Kalzinieren, Rösten, Kochen oder Kristallisieren einer Vielzahl von Materialien wie Chemikalien, Pharmazeutika, Biofeststoffe, Lebensmittel, Abfälle und Mineralien sein , Polymere und Metalle, unter anderem. In vielen Fällen werden die Geräte zum Trocknen verwendet, was als ein Prozess definiert werden kann, bei dem Flüssigkeit von einem festen Zustand in eine Dampfphase überführt wird. In den meisten Fällen geht der Trocknungsprozess mit der Anwendung von „Wärme“ einher, was den Phasenwechsel erleichtert und den Trocknungsvorgang beschleunigt.

Direkte Trocknung oder Kühlung sind Mechanismen, die einem Material Energie hinzufügen oder ihm entziehen, indem behandeltes Gas innig mit dem Material vermischt wird. Dieses behandelte Gas überträgt Energie und Flüssigkeit zum und vom Material. Die Prozessmasse kommt in direkten Kontakt mit dem erhitzten oder gekühlten Gas, was den Trocknungsprozess erleichtert, was eine praktikable Alternative zur indirekten Trocknung/Kühlung darstellt.

Bei der indirekten Trocknung oder Kühlung handelt es sich um einen Prozess der Energieübertragung, bei dem die Prozessmasse indirekt erhitzt wird, typischerweise über Sattdampf oder Thermoflüssigkeit, oder über ein Wasser/Glykol-Gemisch gekühlt wird. Die Prozessmasse und die Heiz-/Kühlmedien werden durch eine Barriere getrennt gehalten. Aufgrund ihrer Haltbarkeit und Korrosionsbeständigkeit wird in den meisten Fällen eine Edelstahlwand zur Isolierung zwischen Masse und Heizmedium verwendet. Die Energie des Heizmediums wird während eines Trocknungsprozesses durch die Metallwand des Geräts zum Material auf der Prozessseite des Thermoprozessors geleitet und umgekehrt bei einem Kühlprozess. Beim Trocknen wird das Lösungsmittel in der Prozessmasse auf seinen Siedepunkt gebracht und während das Material trocknet, wechselt die Flüssigkeit ihre Phase und tritt in den Dampfraum über der Prozessmasse ein. Anschließend verlässt der Dampf den indirekten Trockner durch den Abgasauslass. Ein Beispiel für diese Ausrüstung ist ein Schaufeltrockner/Kühler.

Der Paddeltrockner/Kühler verfügt über zwei gegenläufig rotierende Rührwerke mit ineinandergreifenden, hohlen, keilförmigen Paddeln, was für eine gleichmäßige Erwärmung (oder Kühlung) und eine optimierte Wärmeübertragung sorgt. Die Verwendung hohler beheizter (oder gekühlter) Paddel und einer ummantelten Wanne sorgt für eine große Wärmeübertragungsfläche in einer kompakten Maschine. Durch lokales Mischen um jedes selbstreinigende Paddel entsteht eine homogene Mischung.

Bei bestimmten Anwendungen gibt es Einschränkungen, die die indirekte Trocknungsfähigkeit einschränken, wie z. B. thermische Zersetzung bei der Siedetemperatur des Lösungsmittels, Verweilzeit, temperaturbeschränkte Materialien mit geringem Restfeuchtebedarf, Größe des Einsatzmaterials usw. Diese Art von Anwendungen eignet sich möglicherweise besser für Direkttrocknungs-/Kühlgeräte wie einen Vibrationswirbelschichttrockner (VFBD).

Das VFBD ist ein Direkttrocknungssystem, das für eine Vielzahl von Materialien eingesetzt wird. Es bietet eine kostengünstige Möglichkeit, viele verschiedene Pasten, Kuchen, Pulver und Granulate mithilfe direkter Wärmeübertragung auf hochkontrollierbare Weise zu verarbeiten. Darüber hinaus „verflüssigt“ der VFBD das Material durch eine Kombination aus Vibration und Luft, die nach oben strömt, was eine gleichmäßige Wärme- und Stoffübertragung ermöglicht.

Der VFBD kann in einer Vielzahl von Heiz-, Trocknungs- und Kühlanwendungen eingesetzt werden, z. B. in der Pharma-, Lebensmittel-, Nutrazeutika-, Chemikalien-, Pestizid-, Kunststoff-, Fasermaterial-, Biomasse- und vielen anderen Anwendungen. Der VFBD kann Material mit einer Mindestpartikelgröße von 1 mm verarbeiten, das dem VFBD zugeführt und verarbeitet wird.

Der VFBD ist ein vollständig geschlossenes Design, das verhindert, dass Verunreinigungen von außen in das Prozessmaterial gelangen. Das Material gelangt über den Zufuhreinlass in den Trockner und wird in einer kontinuierlichen Bewegung entlang der vibrierenden Trocknungszone befördert. Behandeltes Gas wird zur direkten Wärmeübertragung durch die Lochplatte geleitet und entfernt Feuchtigkeit aus dem Material. Der VFBD erreicht einen gleichmäßigen Produktfeuchtigkeitsgehalt. Das behandelte Gas wird über den oberen Abgasauslass des VFBD abgeführt, während das trockene Material über den Produktauslass der Einheit abgeführt wird. Das Abgas und die im Abgas mitgeführten Feinstpartikel werden dann durch den Abgasauslass zu einem Zyklon und einer Filterkammer geleitet. Der Zyklon sorgt dafür, dass die groben Partikel herausfallen, während das Abgas stromabwärts zu einem Schlauchfilter zur endgültigen Trennung geleitet wird, bevor es in die Atmosphäre ausgestoßen wird. Insgesamt ist der VFBD einfach zu bedienen, leicht zu reinigen und erfordert wenig Wartung.

Lochplatte am Komline-Sanderson VFBD

Das VFBD bietet die folgenden erweiterten Funktionen:

• Vernachlässigbare Partikelmitnahme

• Gleichmäßiger Luftstrom und allmähliche Entfernung der Feuchtigkeit

• Einfache Wartung

• Lange Lebensdauer der Ausrüstung

• Kompaktes Design für eine große Auswahl an Größen

• Fähigkeit zum Umgang mit temperaturempfindlichen Materialien

• Verweilzeitkontrolle

• Chargenweiser oder kontinuierlicher Betrieb

• Einfach zu säubern

• Energieeffizient

• Kosteneffizient

Allgemeines Diagramm des Komline-Sanderson VFBD

Eine gute Möglichkeit, festzustellen, ob das VFBD für Ihre Anwendungen geeignet ist, ist die Durchführung eines Pilottests in einer Einrichtung wie dem technischen Zentrum von Komline-Sanderson in Peapack, New Jersey. Diese Anlage ist für die Durchführung von Tests im Labor- und Pilotmaßstab zur Flüssigkeits-/Feststofftrennung und thermischen Verarbeitungsanwendungen ausgestattet. Die technische Einrichtung bietet auch Leihausrüstung für Feldtests oder kleine Produktionsserien an. Tests werden verwendet, um Prozessdesigninformationen für die Skalierung von Maschinen auf kommerzielle Größe zu erhalten und optimierte Prozesse zu entwickeln.

Für weitere Informationen kontaktieren Sie Komline-Sanderson Corp. unter 908-234-1000 oder besuchen Sie www.komline.com.

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