DE2401807C3 - Vorrichtung zum kontinuierlichen Trocknen einer eine Flüssigkeit enthaltenden Substanz durch Mikrowellen - Google Patents
Vorrichtung zum kontinuierlichen Trocknen einer eine Flüssigkeit enthaltenden Substanz durch MikrowellenInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zürii köntiriu·'
ierlichen Trocknen einer eine Flüssigkeit enthaltenden Substanz durch Mikrowellen riiit einem sich in einem
Gehäuse befindlichen Forderband, das die eingtischleüsie
Substanz von einem GehäuseabschniU, 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
id 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 Vermei-
> üting 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
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 /um Trocknen mehr Energie verbraucht wird.
-'"> Eine aus der GB-PS 12 54 931 bekannte Vorrichtung
zum Trocknen mittels Mikrowellen en.hält mehrere aufeinanderfolgende Behandlungskammern, die da/u
dienen, vl.is Produkt abschnittweise /u trocknen. Eine
Trocknung des Guts im Vakuum ist mit dieser
i» Vorrichtung nicht nieglich
Eine aus der US-PS 34 09 447 bekannte Vorrichtung weist neben dem Gehauseabschnitt, in dem die /u
trocknende Substanz den Mikrowellen ausgeset/i ist. eine Kammer /um Kühlen der erhitzten Substanz auf.
<> aus der diese anschließend herausgebracht wird. Diese
Vorrichtung erlaubt ebenfalls kein Trocknen im Vakuum.
Aufgabe der vorliegenden f rfir.Jnng ist es daher, eine
kontinuierlich arbeitende Trocknung .orrichiung der
<" eingangs angegebenen ArI /u schaffen, die ein Trocknen
im Vakuum bei gleichmäßigem Durchsat/ der /ii
trocknenden Substanz unter Vermeidung einer liner wünschten Ionisation erlaub!.
Diese Aufgabe wird crfindtingsgemaß dadurch gelost.
'"> daß das Gehäuse au- einem Vakuumbehälter besteh!, an
den ein oder mehrere Mikrowellengener.iloren mittels
mindestens eines Gehäuseteil angeschlossen sind, il.is
einen Übergangsraum /wischen V.iktiumbehälicr und
Mikrowellengencraicir umgrenzt, unier aimosphäri
VJ schem Druck sieht und durch fine lufidichtc. fur
Mikrowellen durchlassige Wand vom Innern des Behälters getrennt ist
Die erfindungsgemäße Vorrichtung gestaltet ein
trocknen mn maximaler Energie im Vakuum unter
"i Vermeidung einer Ionisation Da der llbcrgangsraum
zwischen dem Vakuum und dem Mikmwellengcncrator
unter almosphänschem Druck steht, kann wegen des
großen (Juerschnilis der Durchin'tsflachc eine erhcbli
ehe Energiemenge zugeführt werden, ohne daß die
w Energiemenge pro Flächeneinheit der L'ürchtriltsfläche
Werte annimmt, bei denen dnc Ionisation der verdünnten Luft \i\ dem VäküUmbchälldr zu befürchten
wäre. In der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist bei der
kontinuierlicher! Trocknung immer eine etwa gleiche Menge von zu behandelndem Gut dem Mikrowellenfeld
ausgesetzt, so daß sieh ein ausreichender Ertrag erzielen läßt, der eine industrielle Verwendung gestaltet.
Weiterhin erfolgt in der erfindungsgemäßen Vorrich·
Weiterhin erfolgt in der erfindungsgemäßen Vorrich·
24 Ol
tung die Kühlung des getrockneten Guts ohne zusätzlichen Energieverlust und ohne Berührung mil
der Außenluft.
Eine aus der FR-PS 9 20 638 bekannte Vorrichtung erlaubt ein kontinuierliches Trocknen mittels Hochfre- ί
quenz im Vakuum, da über Schleusenkammern das zu trocknende Produkt der Trocknungskammer sowohl
zugeführt als auch aus dieser entfernt werden kann, wenn die Trocknungskammer unier Vakuum bzw.
vermindertem Druck steht. Die Verwendung der m Flochfrequenz bedingt notwendig eine sehr große
Potentialdifferenz zwischen den Elektroden, die als Folge die übertragbare Fnergie in das zu trocknende
Gut sowie auch das Vakuum begrenzt.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in ü
den Unteransprüchen näher beschrieben.
Ein Aijsführungsbeispiel der Erfindung wird nachstehend
anhand der Zeichnung, in deren einziger F'igur ein lotrechter Längsschnitt durih eine Vorrichtung zum
kontinuierlichen Trocknen schematich dargestellt ist. .'»
naher erläutert
Die Vorrichtung besteht aus einem zylindrischen Gehäuse I. das auf Ständern 2 ruht und dessen Enden
jeweils mn einer dichtschließenden Tür 3 verschlossen sind Das zylindrische Gehäuse ist in die beiden ->>
Abschnitte Ij und Io durch cmc Trennwand 4 aus
Metall unterteilt, in der ein Schiit/ 5 für den Durchtritt
eines nachgiebigen Bandes 6 aus Polyäthylen oder einem anderen, nicht absorbierenden Material vorgesehen
ist. '·'·
Der Abschnitt In empfängt die Mikrowellenstrahlung
durch zwei Fenster 7. die durch eine Wand 8 aus fur
Mikrowellen gut durchlässigem Material verschlossen sind. Die Wand 8 schließt djs Gehäuse gegen
Hohlraumresonaloren 9 ab, die aus Metall/ylindern 9./ '·
und 9o bestehen, in die Öffnungen 10 geschnitten sind,
um den Hohlraum belüften und dadurch die Wand 8 kühlen zu können, denn es besieht bei ununterbrochenem
Betrieb wegen des auf der einen Seile der Wand herrschenden Unterdrucks und wegen der Beaufschla "'
gung. die die Wand erfahren kann, die Gefahr einer
Überhitzung, selbst wenn das verwendete Material bei der benutzten Frequenz sehr jrering dielektrische
Verluste hai.
In dem Gehäuseabschnitt 1.; mundet oberhalb des ··
Bandes 6 eine Zuleitung 11 zum I lei anführen der zu
trocknenden flüssigen Substanz; sie wird von einer Pumpe 12 gespeist.
Die Substanz wird während des Wasscentzugs
blasig; damit sie durch den Schlitz 5 austreten kann, ist ·"
vor diesem eine Druckrolle U angebracht, sie besteht
aus einem für Mikrowellen völlig durchlässigen Material.
Da der Gehanscabschnitt lö durch eine Trennwand 4
aus Metall abgeschlossen ist, hat das in ihm bestehende
Mikrowellcnfeld nur eine sehr geringe Stärke, und un. die Energie dieses Feldes zu absorbieren, ist in diesem
Abschnitt 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 Xb 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 Io Kühlplatten 19 zum Kühlen der
Substanz vorgesehen.
Das Gehäuse weist ferner einen Vakuumanschluß 20 sowie Beobachtungsfenster 21 auf. Zum Steuern des
Trucknungsvorgangs müssen Tempi., jtur und Feuchtigkeit
überwacht werden. Allerdings kai.ii man hierzu
Meßfühler in das Gehäuse nicht einführen; es werden Ultrjrotdetektoren 22 verwendet, die die Oberflächen
temperatur der Substanz messen.
Die ('■ erwachung 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 Mikroweilengeneratois und/oder der
Bandgeschwindigkeit und/oder der Förderleistung der Zuführpumpe.
Die Mikrowellengeneratomi sinJ im Kasten 23
oberhalb der Metallgliedern 9j unj 9/i 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 ν.erden, um
die Randpartien anzuheben und dem oberer Trutr. des
Förderbandes die Form einer Rinne zu geben.
Die Erfindung ist nicht auf die beschriebene und
ge/v-ichnete Ausfuhrungsform beschrankt 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 Hohlraumresonaloren 9 vergrößert
werden, indem man die Hohlraumresonatoren zu beiden
Seiten des Förderbandes oder der Förderbänder
anordnet, wobei gleichzeitig die Zahl der Mikrowellengeneratoren
oder ihre I sistung entsprechend erhöht
werde; muß
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
Claims (7)
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 (9.7, 9b) angeschlossen sind, das einen Übergangsraum zwischen Vakuumbehälter (1) und Mikroweliengenerator
umgrenzt, unter atmosphärischem Druck steht und durch eine luftdichte, für Mikrowellen
durchläss.ge Wand (8) vom Innern des Behälters (i) getrennt ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichne!,
dall Jie den Übergangsraum begrenzenden Gehäuseteile (9j. 9ö^aus teleskopartig verstellbaren
Zylindern bestehen, in die Belüftungsöffnungen (10) geschnitten sind.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die beiden Gehäuseabschnitte (Ij, Xb) durch eine Trennwand (4) aus Metall voneinander
getrennt sind, in der ein Schiit/ (5) für den Durchtritt
des Förderb; ^des (6) vorgesehen isl. und daß jine
Walze (U) aus einem die Mikrowellenstrahlung nicht absorbierendem Material die getrocknete
Substanz beim Eintritt des '"-'oriWbandes (6) in den
Schill/ (5) zusammendrückt.
4 Vorrichtung nach Anspruch 1. dadurch gekenn
zeichnet, daß im Gehäuseabschnitt (\b). der dem
Mikrowellenfeld weniger stark ausgeset/i ist. eine Rohrschlangt (14) angeordnet ist. durch die /ur
Absorption der Energie des geschwächten Mikro wcllenfeldes unterschiedlich große Wassermengen
geleitet werden können.
5. Vorrichtung nach Anspruch !,dadurch gekenn
zeichnet, daß im Gehauseabschnitt (Ity beiderseits
des oberen Trums des Förderbandes (f>) Kuhlplalten
(19) angeordnet sind.
6. Vorrichtung nach Anspruch !.dadurch gekennzeichnet,
daß /ur Sieucning der Geschwindigkeit
des I orderbandes. der /ugefuhrten Menge des /u trocknenden Gutes und der Mikrowellcnenergie
Ullrarotdetcktorcn für die Temperatur und/oder die
Feuchtigkeit des behandelten Guts auf in dem Gehäuse (I) angebrachten Fenstern (21) angeordnet
sind.
7. Vorrichtung nach Anspruch I, dadurch gekenn
zeichnet, daß das t ordcrband (6) aus einem Mikrowellen nur geringfügig absorbierendem, nach
giebigen Material besteht, das sich /u einer Rinne
biegen laßt.
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C3 | Grant after two publication steps (3rd publication) | ||
8327 | Change in the person/name/address of the patent owner |
Owner name: JD-TECHNOLOGIE AG, ZUG, CH |
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8328 | Change in the person/name/address of the agent |
Free format text: LORENZ, E. GOSSEL, H., DIPL.-ING. PHILIPPS, I., DR. SCHAEUBLE, P., DR. JACKERMEIER, S., DR. ZINNECKER, A., DIPL.-ING., RECHTSANW., 8000 MUENCHEN |