Neuer Schaufeltrockner erweist sich als Multitalent

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WIKA Alexander Wiegand SE & Co. KG

Coperion GmbH

HARTER GmbH

NARA Machinery Co. Ltd. Zweigndl. EUROPA

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Im Detail

Eigenschaften und Vorteile des Schaufeltrockners

Kompakte Bauweise: Da der Hauptteil der Wärmeübertragungszone des Trockners aus einer Anordnung von keilförmigen Schaufeln besteht, die sehr dicht und wechselseitig in definiertem Abstand auf der rotierenden Welle befestigt sind, ist die Wärmeübertragung pro Volumeneinheit sehr groß. Aus diesem Grund ist das Gerät sehr kompakt und die benötigte Aufstellungsfläche gering.

Effiziente Wärmübertragung: Die gute, kontinuierliche Durchmischung des Materials, die durch die entgegengesetzte Rotation der Schaufeln und deren keilförmige, schräge Oberflächen entsteht, sowie das beheizte/gekühlte Maschinengehäuse sorgen für eine homogene Wärmeübertragung an allen produktberührten Flächen.

Selbstreinigungseffekt: Das gegenläufige Ineinandergreifen der Schaufeln und ihre Nähe zur Troginnenfläche bewirken eine kontinuierliche Selbstreinigung. Sich aufbauendes und ablagerndes Produkt wird so immer wieder abgerieben und dem Prozess erneut zugeführt.

Einfache Kontrolle: Der Trocknungsablauf und die Verweildauer können einfach kontrolliert und eingestellt werden. Hierbei kann ganz individuell auf die physikalischen Eigenschaften des zu behandelnden Materials eingegangen werden, indem die Anzahl der Wellen oder Schaufeln, die Umdrehungszahl, die Temperatur der Wärmeträger und die Bearbeitungszeit angepasst werden.

Geringe Staub- und Geruchsentwicklung: Da nur geringe Mengen an Gas für den Prozessablauf benötig werden, ist die Staub- und Geruchsentwicklung minimal. Es werden daher keine oder nur sehr kleine Staub- oder Geruchsabscheider eingesetzt.

Geeignet für sehr feuchte Materialien: Dank der kontinuierlichen Durchmischung des Materials durch die entgegengesetzt arbeitenden Schaufeln können viskose Materialien mit sehr hohem Feuchtigkeitsgehalt verarbeitet werden. Ablagerungen des Produkts in Toträumen und ein daraus folgendes Überhitzen oder Verderben wird konstruktiv verhindert.

Kaum Abnutzung und Materialbruch: Die niedrige Drehfrequenz der Schaufeln von nur 10 bis 40 Umdrehungen in der Minute verhindert Abrasion und die damit einhergehende schnelle Abnutzung der Maschinenoberflächen. Sie minimiert zusätzlich das Risiko eines Materialbruches.

Verschiedene Anwendungsbeispiele

Trocknung von modifizierter Stärke: Die spezielle Stärke muss im Gegensatz zu anderen Sorten nicht nur getrocknet, sondern auch auf Temperatur gehalten werden, damit sie die gewünschten Eigenschaften ausbildet. Im vorliegenden Fall wurden zwei Tonnen Stärke verarbeitet. Angepasst an die bereits vorhandene Anlagekonzeption des Auftraggebers wurde der Prozess als Batchverfahren ausgelegt. Nachdem die Stärke getrocknet war, wurde sie für 45 Minuten auf einer definierten Temperatur gehalten. Im Anschluss an diesen Prozessschritt wurde die gesamte Trocknungskammer entleert und gereinigt, um eine Kreuzkontamination mehrerer Varianten dieser Stärke zu vermeiden.

Kristallisation von Polymeren: Der NBD/C bietet außerdem die Anwendungsmöglichkeit ein Material zu erhitzen, das dann für eine bestimmte Zeit bei einer konstanten Temperatur gehalten werden kann. Die Polymerindustrie nutzt diese Verfahrenstechnik, um z.B. Polymere weiter auskristallisieren zu lassen. Mit fortschreitender Kristallisation ändern sich die Eigenschaften des Mono-, Co- oder Terpolymers, sodass mit diesen veränderten Subs-tanzen neue, verbesserte Produkte hergestellt werden können.

Temperatur halten und befeuchten: Zusätzlich zum Trocknen wird die Wärmetauscherfläche gerne für andere temperaturabhängige Verfahren eingesetzt. Materialien werden z.B. im Trockner abreagiert oder in ihrer chemischen Struktur verändert. Letzteres kann ein Kristallisationsprozess, aber auch ein Zerstörungsprozess sein. Die anfängliche Struktur des Pulvers wird zerstört – eine auf die Haut reizend wirkende Substanz wird so behandelt, dass die reizende Wirkung verringert oder beseitigt wird, die Wirksamkeit jedoch erhalten bliebt. Reagiert ein Stoff ab, so wird z.B. im Prozess Kohlendioxid im Rahmen einer Decarboxylierung aus dem Rohmaterial ausgetrieben.

Sterilisierung von Tiernahrung: Die Teilsterilisierung von Tiernahrung oder Zuschlagstoffen von Tierfutter stellt eine weitere interessante Herausforderung dar. Vorgegebenes Ziel für die Verarbeitung der Tiernahrung ist es, die Anzahl von Mikroorganismen unter eine kritische Grenze zu senken, indem das Produkt von Umgebungstemperatur auf 75 – 80 °C erhitzt wird. Um die angestrebte Keimreduzierung zu beschleunigen, wird dem Prozess zusätzlich Dampf zugeführt. Eine entsprechende Anpassung der Schaufelgeometrie sorgt für eine optimale Verweildauer und einen besonders gleichmäßigen Transport des Produkts durch das Gerät. Gute Ergebnisse wurden bereits bei der Sterilisierung von Fischmehl und Weizenstärke erzielt.

Flexible Verarbeitung von Naturprodukten: Eine häufige Anwendung ist das Trocknen und Kühlen von Aminosäuren oder Proteinen. Da Proteine in einer Vielzahl von Naturprodukten in immer anderer Anordnung vorliegen, lassen sich mit Ihnen viele Märkte bedienen. In der Lebensmittelindustrie gehören dazu u.a. Süßstoffe, Würzmittel oder Gesundheitsgetränke. Die Vielzahl der Anwendungen erfordert maximale Flexibilität der Prozessführung. So sind im allgemeinen nicht allein Kühlen, Trocknen und Erhitzen wichtige Prozessschritte, sondern ebenso die gleichzeitig erfolgenden Produktveränderungen. Die Aminosäure wird folglich im Schaufeltrockner chemisch verändert oder modifiziert wodurch sich neue, gewünschte Eigenschaften ergeben. Ähnlich den Prozessen bei der Verarbeitung von Eiweiß kommt es zu einer Reaktion von Pulvern bei der Behandlung einiger Bestandteile von Instantsuppen. Diese werden mit dem NBD/C durch eine langsame Röstung so modifiziert, dass sie geschmacksverstärkend wirken. Weitere Lebensmittel die reaktiv behandelt wurden sind u.a. Senfkörner und Hafergrütze.

Für die Ermittlung von Auslegungsdaten zur Maßstabsvergrößerung steht in Frechen eine Anlage für Testversuche zur Verfügung. Die Auswertung der Endprodukte im eigenen Labor sowie ein zugehöriger Testbericht gehören zum Nara-Kundendienst.

* Der Autor ist Mitarbeiter der Nara Machinery Co. Ltd. Zweigndl. Europa in Frechen.

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