Arbeitsweise der vertikalen Dünnschichttrockners

Unter vertikalen Dünnschichttrocknern versteht man vertikale Apparate für den indirekten Wärmeaustausch, die im Prozessraum mit dünnen, mechanisch intensiv beeinflussten Produktschichten arbeiten (Abb. 1)

 

Der vertikale Dünnschichttrockner (Abb. 2) besteht aus einem zylindrischen, vertikal angeordneten Körper mit Heizmantel und einem innenliegenden Rotor, der über die gesamte Länge mit reihenweise angeordneten Pendelelementen bestückt ist.

Das eintretende Nassgut wird von den Pendelelementen in einer dünnen Schicht auf die Heizwand aufgetragen. Die Schichtdicke ist definiert durch den Abstand zwischen der Aussenkante des Pendelelementes und der Heizwand. Vor dem Rotorblatt bildet sich eine Bugwelle aus, die in sich sehr stark bewegt ist.

Nach dem Durchgang des Produktes durch den Spalt folgt eine ruhigere Filmzone. Die Verdampfung der flüchtigen Komponente(n) erfolgt permanent aus dem Film heraus. Die typische Schichtdicke liegt meist bei wenigen Millimetern. Die Pendelelemente berühren die Heizwand nicht, verhindern jedoch eine Verkrustung.

Der Trocknungsvorgang im vertikalen Dünnschichttrockner wird üblicherweise in die Aufwärme-, Slurry- und Pulverzone unterteilt.

In der Aufwärmezone wird das Produkt bis zum Siedepunkt der flüssigen Phase erwärmt. Die Flüssigkeit beginnt zu verdampfen und Feststoffe werden ausgeschieden.

 

In der nachfolgenden Pulverzone wird das Produkt von der noch anhaftenden Feuchte befreit und getrocknet.

Die Länge der Zonen ist beim jeweiligen Produkt weitgehend von der Speisemenge abhängig. Bei zunehmender Speisemenge vergrössern sich die Aufwärm- und Slurry Zone infolge des höheren Wärmebedarfes. Zwangsläufig verkleinert sich dadurch die Pulverzone und die Restfeuchte steigt.

Die Dämpfe strömen im Gegenstrom zum Produkt nach oben und werden im nachgeschalteten Kondensator niedergeschlagen.

Das rieselfähige Pulver wird über geeignete Schleusen aus dem Trockner ausgetragen.

Vertikale Dünnschichttrockner werden standardmässig bis zu Heizflächen von 60m² gebaut. Die Beheizung kann mit Dampf, Warmwasser, Thermalöl oder elektrisch erfolgen.