Trocknungsversuche
Trocknungstests sind Versuche zur Untersuchung des Trocknungsverhaltens von Materialien. Sie werden in Laboren, technischen Zentren oder Pilotanlagen durchgeführt. Ziel ist es, die Trocknungsgeschwindigkeit, den Endfeuchtegehalt und das Produktverhalten zu bestimmen. Der Feuchtigkeitsgehalt eines wasserfeuchten dispersen Pulvers wird beschrieben durch
X = mwater / mdry solid
- X ist der Feuchtigkeitsgehalt
- mwater ist die Masse des Wassers
- mdry solid ist die Trockenmasse des Feststoffs
Die Trocknungsgeschwindigkeit kann näherungsweise beschrieben werden, wenn eine gasgestützte Trocknung mit Konvektion (zum Beispiel Heißluft oder Inertgas) vorliegt:
m˙evap = k⋅ A⋅ (Y∗−Y)
- m˙evap ist die Verdampfungsrate
- k ist der Stoffübergangskoeffizient
- A die Wärmeübertragungsfläche
- Y∗ ist die Sättigungsfeuchte der Grenzschicht
- Y ist die Feuchte des Trocknungsgases
Die für die Verdunstung erforderliche Wärme wird beschrieben durch
Q˙= m˙water ⋅ Δhvap
- Q˙ ist die erforderliche Wärmeabgabe
- m˙water ist der Wasserverdunstungsstrom
- Δhvap ist die Verdunstungsenthalpie des Wassers
Bei Trocknungstests werden Temperatur, Gasdurchfluss, Druck, Verweilzeit und Materialbewegung variiert. Die gemessenen Variablen sind Feuchtigkeitsgehalt, Gewichtsverlust, Temperaturprofile und Produktstruktur. Diese werden zur Ableitung von Trocknungskurven und Auslegungsparametern verwendet.
Trocknungstests dienen der Auslegung von Trocknern und der Prozessoptimierung. Im Blogbeitrag „amixon® hilft bei der Dimensionierung großer Vakuum-Mischtrockneranlagen“ zeigt amixon®, wie eine Scale-up-Berechnung aus einem Technikumsversuch umgesetzt werden kann.