Vakuumtrockner mit freitragender Schnecke für die Trocknung von Polymeren

Chemische Produkte wie z. B. Polymere, Pigmente, chemisch hergestellte Toner und Agrarchemikalien werden in großen Mengen und für große Kapazitäten hergestellt. Produkte, die unter Vakuumbedingungen getrocknet werden müssen, sind oftmals wärmeempfindlich, so dass Wärmequellen und lokale Wärmeeinflüsse zu vermeiden sind. Dank neuester Entwicklungen im Antriebsbau nicht nur bei Mischern, sondern auch bei Trocknern ist Hosokawa Micron in der Lage, große Vakuumtrockner mit freitragender Schnecke herzustellen.

Hosokawa beliefert die pharmazeutische Industrie bereits seit vielen Jahren mit verschiedenen Vakuumtrocknern. In diesem Industriezweig beträgt die Chargengröße typischerweise 1.000 - 6.000 Liter. Aufgrund der immer strengeren Vorgaben in der chemischen Industrie, z. B. niedrigere kritische Temperaturen und niedrigere Endfeuchtigkeiten, gewinnt die Trocknung bei niedrigen Temperaturen und niedrigen Vakuumwerten zunehmend an Bedeutung.
Produkte, die unter Vakuumbedingungen getrocknet werden müssen, sind oftmals wärmeempfindlich, so dass Wärmequellen und lokale Wärmeeinflüsse zu vermeiden sind. Aus diesem Grund sind auch Lagerungen und Unterbauten in Trocknern nicht zulässig. Dies gilt natürlich auch für die pharmazeutische Industrie.
Hosokawa Micron ist in der Lage, große Vakuumtrockner mit freitragender Schnecke herzustellen (d.h. die Schnecke ist nicht am Behälterboden abgestützt), die trotzdem genauso flexibel bei der Trocknung von Schlämmen, Pasten und Pulvern auf eine niedrige Endfeuchtigkeit sind wie der bewährte Vrieco-Nauta Vakuumtrockner. Der derzeit größte Vakuumtrockner mit frei-tragender Schnecke ist ein 22 m³ Vrieco-Nauta Vakuumtrockner, der für die Trocknung von Polymeren eingesetzt wird.

Scale-up

Die Trocknungszeit von Vakuumtrocknern hängt von mehreren Faktoren ab:
1. Vakuumdruck im Trockner
2. Temperatur der beheizten Wand
3. Effektiver Wärmeübertragungskoeffizient zwischen den feuchten Feststoffen und der beheizten Wand
4. Oberflächenbereich der beheizten Wand.

Bleiben 1, 2 und 3 unverändert, ergibt sich die Trocknungszeit als direkte Korrelation zwischen der Produktmenge und dem für den Wärmeaustausch verfügbaren Oberflächenbereich.
Wenn wir davon ausgehen, dass die Trocknung von 300 Litern Produkt für die Verdunstung von 60 kg Wasser 6 Stunden dauert, beträgt die Trocknungszeit für 18.000 Liter des gleichen Produkts unter den gleichen Bedingungen in einem größeren Trockner 23,5 Stunden. Ausgehend von dieser Überlegung beträgt die durchschnittliche, pro Stunde verdunstete Wassermenge 10 kg/Std. in dem 300-Liter-Trockner und 155 kg/Std. in dem großen Trockner. Folglich wird bei einer 60 Mal so großen Charge eine über 15 Mal höhere Verdunstungskapazität erzielt!
Die Trocknungszeit in einem großen Vakuumtrockner ist zwar lang, aber es lassen sich bei niedriger Produkttemperatur große Produktchargen auf ein pulverförmiges Endprodukt mit niedriger Endfeuchtigkeit trocknen. Somit können eine oder mehrere Reaktorchargen oder eine oder mehrere von der Filterpresse/Zentrifuge kommende Chargen im Vrieco-Nauta Vakuumtrockner als ein- und dieselbe Charge getrocknet werden. Dies sorgt für Homogenität und reduziert die Kosten der Qualitätskontrolle.

Barbara Smeitink
Hosokawa Micron B.V., NL-Doetinchem
Tel.: +31/314/373333
Fax: +31/314/373456
b.smeitink@hmbv.hosokawa.com
www.hosokanamicron.nl