Vakuummischtrocknen
Beim Vakuummischtrocknen handelt es sich um einen kombinierten Misch- und Trocknungsprozess unter Vakuum. Dabei wird das Produkt kontinuierlich bewegt und gleichzeitig entwässert. Durch den Unterdruck sinkt der Siedepunkt der Flüssigkeit. Dadurch ist eine Trocknung bei niedrigen Temperaturen möglich.
Die Durchmischung sorgt für einen gleichmäßigen Wärme- und Stofftransport. Agglomerate werden aufgelockert. Die Oberfläche wird vergrößert. Die Trocknung wird beschleunigt.
Beim Vakuummischtrocknen findet der Wärmetransport durch den Kontakt der feuchten Partikel mit der beheizten Oberfläche des Trockners statt. Die Wärme wird dabei über temperierte Behälterwände, Heizschlangen oder beheizte Mischwerkzeuge eingetragen. Dabei kommt der spezifischen Oberfläche des Trockners eine besonders hohe Bedeutung zu. Eine große Wärmeübertragungsfläche erhöht die Trocknungsgeschwindigkeit und die Energieeffizienz.
Der Wärmebedarf für die Verdampfung wird durch folgende Gleichung beschrieben:
Q˙ = m˙⋅Δhvap
- Q˙ ist der Wärmebedarf beziehungsweise die zugeführte Wärmeleistung
- m˙ ist der Massenstrom des verdampfenden Wassers oder Lösungsmittels
- Δhvap ist die Verdampfungsenthalpie der Flüssigkeit
Die Trocknungsrate kann näherungsweise beschrieben werden durch
m˙evap = Δhvap · Q˙
- m˙evap ist der Verdampfungsstrom der Flüssigkeit
- Q˙ ist die eingetragene Wärmeleistung
- Δhvap die Verdampfungsenthalpie
Der Dampf wird über Brüdenfilter, Kondensatoren und Vakuumpumpen abgeführt. Vakuummischtrocknen wird für Pulver, Pasten und Suspensionen eingesetzt. Es ist wichtig in der Chemie-, Lebensmittel-, Pharma- und Batterieindustrie. Das Verfahren ist besonders geeignet für temperaturempfindliche oder oxidationsanfällige Produkte. Im Vakuum verdampfen Fluide bei weitaus niedrigeren Temperaturen.