Alternatives Trocknungsverfahren im Prozess

AIRGENEX-med Trocken-Kühltunnel

Alternatives Trocknungsverfahren für moderne Prozesstechnik

Trocknungsvorgänge sind fester Bestandteil bei zahlreichen Fertigungs- und Verarbeitungsprozessen. Bei Anlageninvestitionen gehen Betreiber sehr oft von einem reibungslosen Trocknungsprozess aus. Funktioniert dieser nicht, blockiert er mitunter den ganzen Prozess. Daher lohnt sich der Blick auf ein alternatives Trocknungsverfahren, das den Bedürfnissen und Anforderungen moderner Prozesstechnik gerecht wird. Ein geschlossenes System auf Wärmepumpenbasis ermöglicht eine schnelle und sichere Trocknung bei niedrigen Temperaturen. Diese Art der Kondensationstrocknung wird bereits hundertfach in unterschiedlichsten Industriebereichen eingesetzt.

Die Rede ist von der Kondensationstrocknung auf Wärmepumpenbasis. Herzstück ist die sogenannte Airgenex®-Entfeuchtungstechnologie. Vor 25 Jahren entwickelt von dem Allgäuer Trocknungsanlagenbauer Harter. Diese Art der Trocknung hat einen physikalisch alternativen Ansatz und hebt sich dadurch von herkömmlichen Verfahren ab. Kombiniert werden scheinbar widersprüchliche Attribute wie niedrige Temperaturen und kurze Trocknungszeiten. Die besonderen Anforderungen an die Trocknung von Schüttgütern erfüllt die Technologie durch ihre hocheffiziente Luftentfeuchtung: Extrem trockene und damit ungesättigte Luft wird über bzw. durch die zu trocknenden Produkte geführt. Physikalisch bedingt nimmt diese dabei nun in kürzester Zeit die vorhandene Feuchtigkeit auf. Der mit Feuchtigkeit beladenen Luft wird im Entfeuchtungsmodul die gespeicherte Feuchte entzogen. Die Feuchtigkeit wird auskondensiert und verlässt als Kondensat die Anlage. Anschließend wird die abgekühlte Luft wieder erwärmt und weitergeleitet. Der Kreislauf ist geschlossen. Der Trocknungszyklus ist dadurch nahezu emissionsfrei. Die Trocknung findet, je nach Produkt und Prozess, in einem Temperaturbereich von 20° bis 90°C statt. Die Airgenex®-Entfeuchtungstechnologie, die die klimatischen Verhältnisse im Trockner regelt, wird passend zur Anwendung entweder als separates Modul an die Trocknungsstation angeschlossen oder in die Gesamt-Trocknungsanlage integriert. Dabei ist es völlig unerheblich, ob es sich um eine Trocknung im Batchbetrieb oder um ein kontinuierliches Verfahren handelt. Airgenex® ist ein flexibles Trocknungssystem, das sich für Feststoffe und Verfahren aller Art eignet. Doch eine hochwertige Entfeuchtung ist nur eine von zwei Komponenten, die für den Erfolg einer guten Trocknung verantwortlich ist. Der zweite entscheidende Faktor ist die richtige Luftführung innerhalb des Trockners. „Die trockenste Luft ist nichts wert, wenn sie nicht dorthin geführt wird, wo sie die Feuchte aufnehmen soll“, erläutert Reinhold Specht, geschäftsführender Gesellschafter bei Harter, der diese Technologie vor 25 Jahren mitentwickelt hat. „Wir schaffen eine an Produkt und Prozess ideal angepasste Luftführung. Nur auf diese Weise erzielen wir eine vollständige und homogene Trocknung“, so Specht. Diese anlagentechnische Umsetzung ist eine Spezialität bei Harter und erfordert viel Erfahrung und Know-how. Auf diese Weise können Betreiber die Leistungsfähigkeit ihrer Produktion steigern. Diese Qualitätsverbesserung bedeutet gleichzeitig eine Eliminierung von Kosten- und Fehlerquellen. Im Bereich der Schüttguttrocknung hat Harter vielerlei Projekte in unterschiedlichsten Branchen realisiert.

Oberflächenveredelte Kleinteile in Trommeln

In der Oberflächentechnik, in der Harter firmenhistorisch tief verwurzelt ist, hat der Trocknungsanlagenbauer mit der Entwicklung seiner Halbschalentechnik bereits 1996 seinen ersten Airgenex®-Trommeltrockner auf den Markt gebracht. Schüttgüter in Trommeln werden hierin ganz statisch oder nur mit minimaler Intervallbewegung vollständig getrocknet. Auch die Trocknung in nebeneinander und übereinander liegenden Trommeln ist problemlos möglich. So können Betreiber auf das umständliche und vor allem schädliche Zentrifugieren ihrer sensiblen Waren verzichten und komfortabel in Linie trocknen. Die niedrigen Temperaturen schonen zudem das Schüttgut und die empfindlichen Trommeln gleichermaßen (Bild 1).

Schüttgüter in Körben

In anderen Prozessen werden Schüttgüter in Körben oder artverwandten Behältnissen verarbeitet. Auch hier kann die Kondensationstrocknung mit Wärmepumpe bei Herausforderungen in Sachen Trocknungsqualität, Taktzeit oder bei Fleckenproblemen Abhilfe schaffen. Dabei spielt es keine Rolle, ob der Prozess chargenweise oder kontinuierlich abläuft. Die Kombination aus Luftentfeuchtung und individueller Luftführung wird prozessspezifisch angepasst. Ein Kristallhersteller aus Österreich beispielsweise unterzieht seine in Körben befindlichen Glassteine nach dem Schleifen einem Waschvorgang und fährt diese anschließend in einen kombinierten Abblas-Trockentunnel ein. Nach einer kurzen druckluftfreien Abblasung werden die hochwertigen Glassteine innerhalb von 5,25 Minuten vollständig getrocknet. Diese Trocknungsvariante ließ Harter aus seiner Erfahrung in der Schweizer Uhrenindustrie einfließen, in der sicheres, schnelles, schonendes und zugleich fleckenfreies Trocknen gefragt ist.

Containertrocknung für Mandeln

Auch die Nahrungsmittelindustrie entdeckte die Vorteile der Kondensationstrocknung mit Wärmepumpe für sich. Harter wiederum adaptierte seine Anlagentechnik mit der Systemvariante AIRGENEX®food und realisiert nun ebenso Lebensmitteltrockner nach dem Hygiene Design. „Die niedrigen Temperaturen mit einer gleichzeitig sicheren Trocknung eignen sich ideal für bestehende Lebensmittelprozesse, bringen aber ebenso neue Produktideen auf den Weg“, berichtet Jochen Schumacher vom technischen Vertrieb bei Harter. „Zum Beispiel kann das gewonnene Kondensat wiederverwendet werden.“ Auch die energetisch interessante Wärmepumpentechnik ist ein wichtiger Faktor für viele Betreiber. Lebens- und Futtermittel weisen in den bisher realisierten Projekten zudem positive Ergebnisse in Bioaktivität, Aroma und Optik auf. Ein renommierter Hersteller von Bio-Lebensmitteln beispielsweise trocknet heute seine Mandeln auf einen Trockenstoffgehalt von über 95%, um sie anschließend zu mahlen und zu Mandelmus zu verarbeiten. In diesem Fall werden Mandeln in Containern mit einer Schütthöhe von ca. 550 mm in Chargen von 500 kg homogen getrocknet. Die Container sind nach dem Hygiene Design einwandfrei reinigbar. Nach beendeter Trocknung werden die Container über ein Saugsystem entleert und dem Mahlprozess zugeführt (Bild 2 und Bild 2a).

Bild 2 Containertrocknung für Mandeln

Bild 2a  Mandeln im durchlüftbaren Container

 

Apfeltrester in der Trommel

In einem anderen Fall ging es um die Trocknung von Apfeltrester, der sich für die Containertrocknung aufgrund seiner schlechten Durchlüftbarkeit nicht eignete. Die Lösung: Trommeltrocknung. Harter entwickelte eine spezielle Trommel, die vom Kunden mehrmals wöchentlich mit ca. 200 bis 300 kg Apfeltrester befüllt und zur Trocknung in einen Schrank geschoben wird. Dieser Schrank ist mit einem exakt auf das Produkt abgestimmten Umluftsystem ausgestattet. Das angeschlossene AIRGENEX®food-Modul regelt das Klima im Trockenschrank. In einem Zeitraum von ca. 8 bis 12 Stunden werden die Pressrückstände bei einer Temperatur von ca. 40 bis 50 °C schonend getrocknet. Die Temperatur variiert, denn die Trommel wird auch zur Trocknung von Hanftrester, Hanfsamen, Chiasamen und anderen Produkten verwendet. Die Trommel wird während der Trocknung nur minimal bewegt. Der getrocknete Apfeltrester wird zu Pulver vermahlen und kommt als aromatisches Up-Cycle-Produkt wieder auf den Markt (Bild 3).

Bild 3  Apfeltrester Trocknung

 

Technikum für Trocknungsversuche

Eine Besonderheit des Allgäuer Trocknungsanlagenbauers ist das hauseigene Technikum. Dort werden die zu trocknenden Produkte auf ihre Trocknungseigenschaften hin getestet. Hierbei werden alle relevanten Parameter wie Temperatur, Zeit, Feuchte, Luftvolumenstrom und Luftgeschwindigkeit ermittelt. Sie dienen als sinnvolle Grundlage für die weitere Konzeption. Aktuell führt Harter dort Versuche mit Kapseln durch. Seit einigen Jahren beliefert Harter auch die Pharmaindustrie mit Trocknungsanlagen der Variante AIRGENEX®med. (Bild 4.) Damit werden speziell die Anforderungen der pharmazeutischen Industrie erfüllt. Reinraumumgebungen bleiben dabei unbeeinflusst. Für die Trocknung an sich hat es keine Bedeutung, ob das zu trocknende Produkt aus Metall, Glas, Kunststoff oder einem anderen Feststoff besteht. Die Trockner erfüllen GMP- und GAMP-Vorgaben. Auch Qualifizierung und Validierung sind Teil des Dienstleistungsangebots von Harter.

 

Bild 4  AIRGENEX-med Trocken Kühltunnel

 

Kosten sparen durch Schlammtrocknung

Es gibt noch ein ganz anderes Segment, das Harter mit seinem energiesparenden Trocknungsverfahren von Beginn an bedient hat. Die Kondensationstrocknung mit Wärmepumpe ist auch für die Trocknung von industriellen Abfällen wie Schlämmen oder anderen Substraten hochinteressant. Durch die Trocknung werden Gewicht und Volumen des vorentwässerten Substrats um bis zu 60% verringert. Das bedeutet für den Anwender gleichzeitig eine Einsparung bei den Entsorgungskosten um bis zu 60%. Durch die Volumenreduktion sinken die Transportkosten, das Handling wird vereinfacht. Sind die Deponiepreise entsprechend hoch, kann ein Unternehmen hier enorme Einsparungen erzielen. Effizienter kann der Umgang mit Abfall nicht sein – und das auch noch auf energiesparende Weise (Bild 5).

Bild 5  AIRGENEX-Doppeltrommeltrockner

 


Harter GmbH
Harbatshofen 50
D-88167 Stiefenhofen
Tel.: +49 83 83/92 23-17
info@harter-gmbh.de

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Harter GmbH

25 Jahre Trocknungsanlagenbau: 1991 begann Firmengründer Roland Harter mit seinem Schwager Reinhold Specht mit der Entwicklung der „Kondensationstrocknung auf Wärmepumpenbasis“. Anfänglich nur für die Trocknung von industriellen Schlämmen und Substraten gedacht, wurde dieses Verfahren bald für die Haftwassertrocknung an Gestellen, später auch in Trommeln, Körben und anderen Prozessarten optimiert. Schnell wurde die Kondensationstrocknung für den Einsatz in Fertigungsprozessen, als Alternative zur klassischen Heißlufttrocknung, zum Hauptstandbein. Über die Jahre expandierte Harter stetig und integrierte zahlreiche Fachabteilungen, so dass heute von der Projektierung bis zur schlüsselfertigen Trocknungsanlage alles aus einer Hand lieferbar ist. Harter platzierte seine Trocknungstechnologie ursprünglich in der Oberflächentechnik. Über die Jahre veränderte sich der Absatzmarkt, denn die Pharmaindustrie mit Projekten im Bereich der Primärverpackungen zeigte Interesse an der effizienten Kondensationstrocknung. Harter adaptierte seine Anlagentechnik für den Einsatz in der Pharmaproduktion, rüstete technische und personelle Standards auf, um den hohen Anforderungen in der Pharmaindustrie gerecht zu werden. Parallel häuften sich Anfragen aus der Lebensmittelindustrie, für die das schonende und sichere Trocknen im Niedertemperaturbereich für verpackte und unverpackte Lebensmittel ebenfalls sehr interessant ist. Das Unternehmen mit seinen aktuell 60 Mitarbeitern befindet sich nach wie vor in Familienbesitz.

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