Vakuumbetrieb
Links sehen Sie einen amixon®-Vakuumtrockner/Reaktor für 600-Liter-Chargen in der Medizinherstellung. Beim Vakuumbetrieb wird ein Prozessapparat bei einem Druck unterhalb des Atmosphärendrucks betrieben. Der Druck wird aktiv mit Vakuumpumpen abgesenkt und geregelt. Das Ziel besteht darin, den Siedepunkt von Flüssigkeiten zu senken, Sauerstoff zu entfernen und Stofftransportprozesse zu beeinflussen.
Im Vakuumbetrieb sinkt der Siedepunkt einer Flüssigkeit mit fallendem Druck. Dies ermöglicht eine Trocknung bei niedrigen Temperaturen und schont temperaturempfindliche Produkte. Gleichzeitig wird die Oxidation reduziert.
Der Zusammenhang zwischen Druck und Siedepunkt kann qualitativ wie folgt beschrieben werden:
p↓ ⇒Tboil↓
Der Wärmebedarf für die Verdampfung im Vakuumbetrieb wird beschrieben durch
Q˙ = m˙⋅ Δhvap
- Q˙ ist die zugeführte Wärmeleistung
- m˙ist der Massenstrom des verdampfenden Wassers oder Lösungsmittels
- Δhvap ist die Verdampfungsenthalpie der Flüssigkeit
Im Vakuumbetrieb erfolgt der Wärmetransport häufig durch Kontakt mit beheizten Wandflächen oder Mischwerkzeugen. Die spezifische Wärmeübertragungsfläche des Apparates ist daher von großer Bedeutung.