Püschner Vakuum Trocknen / Gefriertrocknen

Verarbeitung temperaturempfindlicher Materialien unter Vakuum- und/oder speziellen Gas-Atmosphären

Die erhöhten Anforderungen an Produktqualitäten in kürzeren Trocknungszeiten bei temperaturempfindlichen Produkten können durch die Kombination von Mikrowellenerwärmung in Vakuumanlagen erfüllt werden. Mikrowellentrocknung hat große Vorteile gegenüber der konventionellen Trocknung, da die Wärme durch die direkte Umwandlung elektromagnetischer Energie in kinetische Energie der Moleküle, d.h. im Produkt selbst erzeugt wird.

Insbesondere bei der Mikrowellen-Vakuumtrocknung kommt diesem Vorteil eine enorme Bedeutung bei viskosen und stückigen Produkten mit schlechten Wärmeleiteigenschaften zu.

Mit entsprechender Prozessüberwachung und -kontrolle werden auch Anwendungen unter ExSchutz beherrscht.

Innerhalb einer Batch-orientierten Produktionslogistik wird die Familie der Batch Vakuum Trockner eingesetzt, um Granulate, Pulver sowie Schüttgut und Feststoffe zu trocknen. Batch Vakuum Anlagen lassen sich mit Hilfe automatisierter Beladung (z.B. über einen Linearroboter) auch in kontinuierlichen Produktionslinien betreiben.

Anwendungsbeispiele - Püschner Batch Vakuum Trockner

Prozessuntersuchungen mit einer universellen und modularen Mikrowellen-Vakuumanlage

Um die optimalen Prozesseinstellungen für die Verwendung einer Mikrowellen-Vakuumanlage in der Produktion zu ermitteln, können Prozessuntersuchungen in der in Bild 1 gezeigten Mikrowellen-Versuchsanlage durchgeführt werden. Das Mikrowellen Vakuumsystem kann mit verschiedenen Trockenkammern und Antennensystemen bestückt werden. Mit einer IR-Kamera und einer faseroptischen Temperaturmessung werden Kern- und Oberflächentemperatur des Produktes bestimmt. Dazu kann der Gewichtsverlust, Vakuumdruck, sowie die vom Produkt absorbierte Mikrowellenleistung ermittelt werden.

Blockdiagramm einer Mikrowellen Vakuum Versuchsanlage µWaveVac0150

Bild 1. Blockdiagramm einer Mikrowellen Vakuum Versuchsanlage µWaveVac0150

Legende:

1) Pyrometer (0..1000°C)
2) faseroptisches Temperaturmesssystem
3) Mikrowellenstrahler
4) Druckmessung
5) Zirkulator (Leerlaufschutz) inkl. Messung der rücklaufenden MW-Leistung
6) 1.2kW/2450MHz Magnetron inkl. geregelter Gleichstromversorgung
7) Vakuumvolumen ca. 200 l
8) 10kg Waage, Genauigkeit 10.000 digits
9) Wandheizung

Um Versuche mit Lösungsmitteln unter ExSchutz durchzuführen, kann der Vakuumbehälter mit Stickstoff inertisiert werden. Die Befüllung mit Stickstoff wird durch eine Sauerstoffmessung überwacht. Basierend auf den Ergebnissen dieser Voruntersuchungen können Durchsatz und Trocknungsprofile für einen Up-scale kalkuliert werden.

Mikrowellen Vakuum Versuchsanlage µWaveVac0650

Bild 2. Mikrowellen Vakuum Versuchsanlage µWaveVac0650

Besondere Vorteile

  • niedrige Trocknungstemperaturen schonen das Produkt
  • kurze Trocknungszeiten durch unmittelbare Volumenerwärmung des Trocknungsgutes
  • kein Sauerstoffangriff auf das Produkt
  • hochwertige Instanteigenschaften und bessere Aromatisierung
  • wenig hydroskopische Endprodukte
  • ruhende Trocknung dicker Schichten ohne Abriebverluste möglich, dadurch keine mechanischeBeanspruchung des Produkts
  • gezielte Trocknung von Teilbereichen möglich
  • definierter Trocknungsverlauf mit getrennt regelbaren Zonen
  • Positionierung auf Werkstückträgern möglich
  • automatischer Produktionsablauf
µWaveVac0150

µWaveVac 0150

Vakuumbehälter + Betriebsmode Ø 0,5 x 1m Batch
Mikrowellenleistung 1,2 - 6 kW / 2450 MHz
Abmessungen 1,5 x 2,2 x 1,5 m
(B x H x T)
µWaveVac0290

µWaveVac 0290

Vakuumbehälter + Betriebsmode Ø 0,9 x 3 m Batch
Mikrowellenleistung 1,2 - 6 kW / 2450 MHz
Total Dimensions 2 x 2 x 1,5 m
(B x H x T)

Anwendungsbeispiele

Zur schonenden Trocknung thermisch sensibler Produkte ist der Mikrowellen-Vakuumtrockner µWaveVac0850 entwickelt und zum Einsatz gebracht worden. Ziel des Trockners ist es, feste Körper wie z.B. Dialysatoren, die aus einer Kunststoffhülse mit innenliegendem Faserbündel bestehen, im Durchlauf zu trocknen. Dabei muss die Restfeuchte von Wasser sowie Lösungsmittel-Rückständen aus einem vorhergehenden Prozess bei Temperaturen unterhalb 65°C aus dem Endbereichen entfernt werden, wobei die Erwärmung des Mittelteils der Dialysatoren vermieden wird.

µWaveConti xx70

Bild 1. Mikrowellen Vakuum Trocknungsanlage µWaveVac0850

Legende:

1) Transfersystem Bosch TS2 mit bestückten Werkzeugträgern
2) Vakuumpumpe
3) gestaute Werkzeugträger mit Trocknungsgut
4) MW-Vakuumkammer A (im Arbeitszyklus)
5) Einlauf der Werkzeugträger bei geöffneter MW Vakuumkammer
6) MW-Vakuumkammer B
7) Stromversorgung/Steuerung für MW-Vakuumkammer
8) Kommandofeld SPS Steuerung
9) getrocknetes Gut auf Werkzeugträgern zur Weiterverarbeitung

µWaveVac1290 zur kontinuierlichen Trocknung von Schüttgut, Granulate und pulverförmigen Produkten etc

Mikrowellen Vakuum Bandtrockner werden zur kontinuierlichen und automatisierten Trocknung von temperaturempfindlichen Produkten mit geringer Wärmeleitfähigkeit eingesetzt wie z.B. Pflanzenextrakte, Nahrungsmittel, pharmazeutische und chemische Produkte. Der Trocknungsprozess wird auf die geforderten Produktqualitäten angepasst wie z.B. Restfeuchte, Löslichkeit, Dichte etc.

Das Eindosieren von Feststoffen wird über Doppelschleusen realisiert. Bei viskosen, pumpbaren Produktkonsistenzen können über eine Schwenkdüse in den Vakuumbehälter gepumpt und auf das Förderband aufgetragen werden. Auf zwei Bandebenen durchläuft das Produkt mehrerer Mikrowellen- und konventionelle Heizzonen. Durch einen steuerbaren Energieeintrag kann ein optimales Trocknungsprofil eingestellt werden, um maximale Produktergebnisse zu erzielen.

µWaveVac1290

Bild 2. Mikrowellen Vakuum Trockner µWaveVac1290

Besondere Vorteile

  • niedrige Trocknungstemperaturen schonen das Produkt
  • kurze Trocknungszeiten durch unmittelbare Volumenerwärmung des Trocknungsgutes
  • kein Sauerstoffangriff auf das Produkt
  • hochwertige Instanteigenschaften und bessere Aromatisierung
  • wenig hydroskopische Endprodukte
  • ruhende Trocknung dicker Schichten ohne Abriebverluste möglich, dadurch keine mechanische Beanspruchung des Produkts
  • gezielte Trocknung von Teilbereichen möglich
  • definierter Trocknungsverlauf mit getrennt regelbaren Zonen
  • Positionierung auf Werkstückträgern möglich
  • automatischer Produktionsablauf
µWaveVacxx55

µWaveVac xx55

Vakuumbehälter + Betriebsmode Ø 0,5 x 3,8 m Batch/Conti
Mikrowellenleistung 8-16 kW / 2450 MHz
Abmessungen 2 Batch Plants inkl. Transfer System
3 x 2,5 x 17 m
(B x H x T)
µWaveContixx70

µWaveVac1290

Vakuumbehälter + Betriebsmode Ø 0,9 x 3 m Conti
Mikrowellenleistung 4-12 kW / 2450 MHz
6-30 kW / 915 MHz
Abmessungen 3 x 4 x 4 m
(B x H x T)