DE2401807B2

DE2401807B2 - Vorrichtung zum kontinuierlichen Trocknen einer eine Flüssigkeit enthaltenden Substanz durch Mikrowellen

Info

Publication number: DE2401807B2
Application number: DE19742401807
Authority: DE
Inventors: Nicolas Epone Meisel (Frankreich)
Original assignee: BUREAU D'ETUDES RECHERCHES ET EXPLOITATION DE BREVETS Sarl EPONE YVELINES (FRANKREICH)
Current assignee: JD Technologie AG
Priority date: 1973-01-16
Filing date: 1974-01-15
Publication date: 1978-04-20
Also published as: IT1011518B; CH567236A5; JPS5052647A; JPS5644703B2; FR2323115A1; FR2323115B1; DE2401807A1; DE2401807C3; GB1453792A; BE809688A; ES422272A1; NL7400595A

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum kontinuierlichen Trocknen einer eine Flüssigkeit enthaltenden Substanz durch Mikrowellen mit einem sich in einem Gehäuse befindlichen Förderband, das die eingeschleuste Substanz von einem Gehäüseauschniii, in dem die Mikrowellen eingestrahlt werden, in einen zweiten Gehäuseabschnitt transportiert, der dem Mikrowellenfeld weniger stark ausgesetzt ist, eine Kühlvorrichtung und eine Öffnung für den Austritt der getrockneten Substanz aufweist

Es ist bekannt, Mikrowellenenergie zum Beschleunigen der Vakuumtrocknung einzusetzen. Bei der Verwendung von Mikrowellen zur Vakuumtrocknung ergibt sich jedoch das Problem, daß das elektrische Feld

ίο desto stärker wird, je kleiner die von der zu trocknenden Substanz absorbierte Energie wird, was zu einer Ionisation führt Bisher wurde jedoch die Vakuumtrocknung mittels Mikrowellen nur bei diskontinuierlich arbeitenden Anlagen verwendet, bei denen zur Vermeidung einer Ionisation die Mikrowellenenergie herabgesetzt werden mußte, wodurch die Trocknungsgeschwindigkeit abnimmt und die Anlage nicht mehr ihren besten Wirkungsgrad erreicht
Aus den US-PS 25 83 338 und 34 34 220 bekannte Vorrichtungen der eingangs angegebenen Art erlauben ein kontinuierliches Trocknen durch Mikrowellen. Diese Trocknung findet jedoch nicht im Vakuum statt, so daß sich der Nachteil ergibt, daß zum Trocknen mehr Energie verbraucht wird.

Eine aus der GB-PS 12 54 931 bekannte Vorrichtung zum Trocknen mittels Mikrowellen enthält mehrere aufeinanderfolgende Behandlungskammern, die dazu dienen, das Produkt abschnittweise zu trocknen. Eine Trocknung des Guts im Vakuum ist mit dieser Vorrichtung nicht möglich.

Eine aus der US-PS 34 09 447 bekannte Vorrichtung weist neben dem Gehäuseabschnitt in dem die zu trocknende Substanz den Mikrowellen ausgesetzt ist, eine Kammer zum Kühlen der erhitzten Substanz auf,

J5 aus der diese anschließend herausgebracht wird. Diese Vorrichtung erlaubt ebenfalls kein Trocknen im Vakuum.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine kontinuierlich arbeitende Trocknungsvorrichtung der eingangs angegebenen Art zu schaffen, die ein Trocknen im Vakuum bei gleichmäßigem Durchsatz der zu trocknenden Substanz unter Vermeidung einer unerwünschten Ionisation erlaubt.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Gehäuse aus einem Vakuumbehälter besteht, an den ein oder mehrere Mikrowellengeneratoien mittels mindestens eines Gehäuseteils angeschlossen sind, das einen Übergangsraum zwischen Vakuumbehälter und Mikrowellengenerator umgrenzt unter atmosphärischem Druck steht und durch eine luftdichte für Mikrowellen durchlässige Wand vom Innern des Behälters getrennt ist.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung gestattet ein Trocknen mit maximaler Energie im Vakuum unter

Vermeidung einer Ionisation. Da der Übergangsraum zwischen dem Vakuum und dem Mikrowellengenerator unter atmosphärischem Druck steht kann wegen des großen Querschnitts der Durchtrittsfläche eine erhebliche Energiemenge zugeführt werden, ohne daß die Energiemenge pro Flächeneinheit der Durchtrittsfläche Werte annimmt, bei denen eine Ionisation der verdünnten Luft in dem Vakuumbehälter zu befürchten wäre. In der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist bei der kontinuierlichen Trocknung immer eine etwa gleiche

b5 Menge von zu behandelndem Gut dem Mikrowellenfeld ausgesetzt, so daß sich ein ausreichender Ertrag erzielen läßt, der eine industrielle Verwendung gestattet
Wciierhin erfolgt in der erfindungsgemäßen Vorrich-

tung die Kühlung des getrockneten Guts ohne zusätzlichen Energieverlust und ohne Berührung mit der Außenluft

Eine aus der FR-PS 9 20 638 bekannte Vorrichtung erlaubt ein kontinuierliches Trocknen mittels Hochfrequenz im Vakuum, da über Schleusenkammern das zu trocknende Produkt der Trocknungskammer sowohl zugeführt als auch aus dieser entfernt werden kann, wenn die Trocknungskammer unter Vakuum bzw. vermindertem Druck steht. Die Verwendung der ι ο Hochfrequenz bedingt notwendig eine sehr große Potentialdifferenz zwischen den Elektroden, die als Folge die übertragbare Energie in das zu trocknende Gut sowie auch das Vakuum begrenzt.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen näher beschrieben.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnung, in deren einziger Figur ein lotrechter Längsschnitt durch eine Vorrichtung zum kontinuierlichen Trocknen schematisch dargestellt ist, näher erläutert.

Die Vorrichtung besteht aus einem zylindrischen Gehäuse 1, das auf Ständern 2 ruht und dessen Enden jeweils mit einer dichtschließenden Tür 3 verschlossen sind. Das zylindrische Gehäuse ist in die beiden Abschnitte la und \b durch eine Trennwand 4 aus Metall unterteilt, in der ein Schlitz 5 für den Durchtritt eines nachgiebigen Bandes 6 aus Polyäthylen oder einem anderen, nicht absorbierenden Material vorgesehen ist. «

Der Abschnitt la empfängt die Mikrowellenstrahlung durch zwei Fenster 7, die durch eine Wand 8 aus für Mikrowellen gut durchlässigem Material verschlossen sind. Die Wand 8 schließt das Gehäuse gegen Hohlraumresonatoren 9 ab, die aus Metallzylindern 9a und 9b bestehen, in die Öffnungen 10 geschnitten sind, um den Hohlraum belüften und dadurch die Wand 8 kühlen zu können, denn es besteht bei ununterbrochenem Betrieb wegen des auf der einen Seite der Wand herrschenden Unterdrucks und wegen der Beaufschlagung, die die Wand erfahren kann, die Gefahr einer Überhitzung, selbst wenn das verwendete Material bei der benutzten Frequenz sehr gering dielektrische Verluste hat.

In dem Gehäuseabschnitt la mündet oberhalb des Bandes 6 eine Zuleitung 11 zum Heranführen der zu trocknenden flüssigen Substanz; sie wird von einer Pumpe 12 gespeist.

Die Substanz wird während des Wasserentzugs blasig; damit sie durch den Schlitz 5 austreten kann, ist vor diesem eine Druckrolle 13 angebracht; sie besteht aus einem für Mikrowellen völlig durchlässigen Material.

Da der Gehäuseabschnitt ib durch eine Trennwand 4 aus Metall abgeschlossen ist, hat das in ihm bestehende Mikrowellenfeld nur eine sehr geringe Stärke, und um die Energie dieses Feldes zu absorbieren, ist in diesem Abschniti eine Rohrschlange 14 aus Material mit niedrigem Dielektrizitätskoeffizienten angebracht; durch die Rohrschlange wird ein Wasserstrom in einstellbarer Stärke geleitet, wobei die herangeführte Wassermenge proportional dem zu absorbierenden Rest der Mikrowellenenergie ist.

Am Ende des Förderbandes ist im Gehäuseabschnitt Ib ein Rütteltrichter 15 angeordnet, der über einen Schieber 16 mit einem Sammeltrichter 17 verbunden ist, der die zuvor von einer Flügeltrommel 18 zerstückelte getrocknete Substanz aufnimmt

Beiderseits des oberen Trums des Förderbandes sind im Gehäuseabschnitt \b Kühlplatten 19 zum Kühlen der Substanz vorgesehen.

Das Gehäuse weist ferner einen Vakuumanschluß 20 sowie Beobachtungsfenster 21 auf. Zum Steuern des Trocknungsvorgangs müssen Temperatur und Feuchtigkeit überwacht werden. Allerdings kann man hierzu Meßfühler in das Gehäuse nicht einführen; es werden Ultrarotdetektoren 22 verwendet, die die Oberflächentemperatur der Substanz messen.

Die Überwachung von Temperatur und Feuchtigkeit oder beider Parameter gleichzeitig erlaubt eine Regulierung der Geschwindigkeit des Förderbandes oder im Falle einer Übertrocknung eine Regulierung der Emission des Mikrowellengenerators und/oder der Bandgeschwindigkeit und/oder der Förderleistung der Zuführpumpe.

Die Mikrowellengeneratoren sind im Kasten 23 oberhalb der Metallgliedern 9a und 9b untergebracht und sind höhenverstellbar, um die Hohlraumresonatoren 9 der Beschickung der Anlage anpassen zu können.

Wegen der Nachgiebigkeit des Förderbandes können unter dessen Rändern Schienen angeordnet werden, um die Randpartien anzuheben und dem oberen Trum des Förderbandes die Form einer Rinne zu geben.

Die Erfindung ist nicht auf die beschriebene und gezeichnete Ausführungsform beschränkt sondern schließt auch alle Varianten der Ausgestaltung ein. Insbesondere kann das Gehäuse die Form eines Parallelepipeds haben oder mehrere Förderbänder übereinander enthalten. Außerdem könnte man ihm eine Eintritts- und eine Austrittskammer für das Trocknen fester Stoffe anfügen. Schließlich kann auch die Zahl der Hohlraumresonatoren 9 vergrößert werden, indem man die Hohlraumresonatoren zu beiden Seiten des Förderbandes oder der Förderbänder anordnet, wobei gleichzeitig die Zahl der Mikrowellengeneratoren oder ihre Leistung entsprechend erhöht werden muß.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum kontinuierlichen Trocknen einer eine Flüssigkeit enthaltenden Substanz durch Mikrowellen mit einem in einem Gehäuse befindlichen Förderband, das die eingeschleuste Substanz von einem Gehäuseabschnitt, in den die Mikrowellen eingestrahlt werden, in einen zweiten Gehäuseabschnitt transportiert, der dem Mikrowellenfeld weniger stark ausgesetzt ist, eine Kühlvorrichtung und eine Öffnung für den Austritt der getrockneten Substanz aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (1) aus einem Vakuumbehälter besteht, an den ein oder mehrere Mikrowellengeneratoren mittels mindestens eines Gehäuseteils (9a, 9b) angeschlossen sind, das einen Übergangsraum zwischen Vakuumbehälter (1) und Mikroweilengenerator umgrenzt, unter atmosphärischem Druck steht und durch eine luftdichte, für Mikrowellen durchlässige Wand (8) vom Innern des Behälters (1) getrennt ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die den Übergangsraum begrenzenden Gehäuseteile (9a, 9b) aus teleskopartig verstellbaren Zylindern bestehen, in die Belüftungsöffnungen (10) geschnitten sind.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Gehäuseabschnitte (la, \b) durch eine Trennwand (4) aus Metall voneinander getrennt sind, in der ein Schlitz (5) für den Durchtritt des Förderbandes (6) vorgesehen ist, und daß eine Walze (13) aus einem die Mikrowellenstrahlung nicht absorbierendem Materia! die getrocknete Substanz beim Eintritt des Förderbandes (6) in den Schlitz (5) zusammendrückt.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß im Gehäuseabschnitt (\b), der dem Mikrowellenfeld weniger stark ausgesetzt ist, eine Rohrschlange (14) angeordnet ist, durch die zur Absorption der Energie des geschwächten Mikrowellenfeldes unterschiedlich große Wassermengen geleitet werden können.

5. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß im Gehäuseabschnitt (\b) beiderseits des oberen Trums des Förderbandes (6) Kühlplatten (19) angeordnet sind.

6. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Steuerung der Geschwindigkeit des Förderbandes, der zugeführten Menge des zu trocknenden Gutes und der Mikrowellenenergie Ultrarotdetektoren für die Temperatur und/oder die Feuchtigkeit des behandelten Guts auf in dem Gehäuse (1) angebrachten Fenstern (21) angeordnet sind.

7. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Förderband (6) aus einem Mikrowellen nur geringfügig absorbierendem, nachgiebigen Material besteht, das sich zu einer Rinne biegen läßt.