DE2712981A1

DE2712981A1 - Verfahren und vorrichtung zur vakuumtrocknung

Info

Publication number: DE2712981A1
Application number: DE19772712981
Authority: DE
Inventors: Friedrich Fauser
Original assignee: Leybold Heraeus GmbH
Current assignee: Balzers und Leybold Deutschland Holding AG
Priority date: 1977-03-24
Filing date: 1977-03-24
Publication date: 1978-10-05
Also published as: DE2712981C2

Description

Verfahren und Vorrichtung zur Vakuumtrocknung
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Vakuumtrocknung, bei dem das in einer Trocknungskammer befindliche Produkt mit Hilfe eines am Produkt kondensierenden, in einem Verdampfer erzeugten Wärmeübertragungsmittels (Solvent) aufgeheizt wird, das dabei entstehende Dampfgemisch aus Solvent und abzuführendem Dampf einem Kondensator zu Kondensation und Trennung zugeführt und das abgekühlte, flüssige Solvent zum Verdampfer zurückgefürht wird. Außerdem bezieht sich die r£i11tung auf eine für die Durchführung des Verfahrens geeignete Vorrichtung.
In der DT-OS 22 26 440 wird ein Verfahren dieser Art beschrieben. Es wird häufig als Vapor-Phase-Verfahren bezeichnet und eir.nPt sich insbesondere zur Trocknung von Produkten, bei denen die bei der Trocknung auftretenden Diffusions- und Konvektionvoränge durch tiefe Rillen oder Spalten erschwert sind. Solche Produkte sind z. n .
Transformatoren, elektrische Kondensatoren und dgl.. Dem Vapor-Phase-Verfahren haftet insofern ein Nachteil an, als der dafür notwendige Energieverbrauch relativ hoch ist, was letztlich die mit Elilfe dieses Verfahrens zu trocknenden Produkte (erheblich) verteuert.
Der vorliegenden Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der eingangs genannten Art sowie eine dafür geeignete Vorrichtung vorzuschlagen, bei dem der für die Durchführung des Verfahrens notwendige Energieverbrauch erheblich vermindert ist.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß dem abgekühlten, flüssigen Solvent vor dem Wiedereintritt in den Verdampfer zumindest ein Teil der im aus der Trocknungskammer austretenden Dampfgemisch enthaltenden Warme ilbertragen wird. Durch diese Maßnahmen werden sowohl der der Kondensation und Trennung des aus der Trocknungskammer austretenden Dampfgemisches dienende Kondensator als auch der Verdampfer für das Solvent stark entlastet. Bisher war die gesamte im Kondensator durch die Solventdampf-Kondensation abgeführte Wärmemenge verloren. Die Erfindung ermöglicht es, diese Verlustwärme beträchtlich zu reduzieren, was insgesamt zu einer erheblichen Energieeinsparung führt.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn die dem Dampfgemisch entzogene Wärmemenge so groß ins+, daß zumindest ein Teil des im Dampfgemisch enthaltenen Solventdampfes kondensiert, und daß das dabei entstehende Solvent-Kondensat zum Solvent-Verdampfer zurückgeführt wird. Durch diese Maßnahmen kann eine optimale Entlastung des der Kondensation und Trennung des Dampfgemisches dienenden Kondensators und des Solvent-Verdampfers erreicht werden. Insbesondere in der Haltephase des Vapor-Phase-Verfahrens, d.h., während der sich an das eigentliche Aufheizen des Trockengutes anschließenden Kochphase, liegt die durch die Erfindung erreichte Entlastung des Kondensators und des Solvent-Verdampfers bei 35 %.
Bei einer Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemMßen Verfahrens kann das der Übertragung der Wärme vom Dampfgemisch auf das kondensierte Solvent dienende Agregat entweder als Wärmetauscher oder in besonders vorteilhafter Weise als Einspritzkondensator ausgebildet sein.
Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfitldung sollen anhand eines in der Figur schematisch dargestellten Ausführungsbeispieles für eine Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens erläutert werden.
In der Figur ist eine lvooknungskammer 1 dargestellt, in der sich das Trockengut 2 - z.B. ein Transformator - befindet.
Für die Erzeugung von Solventdampf dicnt ein Verdampfer 3.
Die Zuführung des Solventdampfes zur Trocknungskammer 1 erfolgt über die Leitung 4. Das direkt 1! der Trocknungskammer 1 am Trockengut kondensierende solvent wird dem Verdampfer 3 über die Leitung 5 wieder zugeführt.
Während des Trocknungsprozesses entsteht in der Trocknungs-'-ammer 1 ein Dampfgemisch, bestehend aus Solventdampf und dem abzuführenden Dampf (in der Regel Wasserdampf). Dieses wurde bisher direkt einem Kondensator 6 und einem als Trenngefäß ausgebildeten Kondensatsammler 7 zugeführt n Das aus dem Trenngefäß 7 abgezogene Solvent-Kondensat floß dann im kalten Zustand direkt dem Dampferzeuger 3 wieder zu.
Demgegenüber wird beim Gegenstand der vorliegenden Erfindung das in der Troeknungskammer 1 entstehende Dampfgemisch de Kondensator 6 nicht direkt, sondern über den Einspritzkondensator 9 zugeführt. Als Kühlmedium wird dem Einspritzkondensator das das Trenngefäß 7 verlassende, abgekühlte Soj vent-Kondensat über die Leitung 10 zugeführt. in dieser Leitung kann zweckmäßig eine Förderpumpe 11 vorgesehen sein, die dem Transport des kalten Kondensats in den Einspritzkondensator 9 und der Erzeugung des notwendigen Verdüsungsdruckes dient. An dem den Einspritzkondensator 9 als Kiihlmedium zugeführten Kondensat kondensiert bereits ein großer Teil des Solventdampfes, der in dem die Trocknungskammer 1 verlassenden Dampfgemisch enthalten ist. Das 'Solvent selbst wird erwärmt und verläßt den Einspritzkondensator 9 über die Leitung 12 oder 13 (gestrichelt dargestellt). Die Leitung 12 führt zur Trocknungskammer 1, so daß das flüssige Solvent über die Leitung 5 zum Verdampfer 3 gelangt. Das Solvent kann aber auch über die Leitung 13 dem Verdampfer 3 direkt zugeführt werden.
In der Leitung 12 bzw. 13 ist ein Durchsichtschauglas 14 vorgesehen, das die Beobachtung der Menge und der Qualität des Kondensators gestattet.
Aus dem E:inspritzkondensator 9 tritt ein Dampfgemisch aus, das aus dem abzuführenden Dampf und aus noch nicht kondensiertem Solventdampf besteht. Dieses wird über die Leitung 15 in der bisher üblichen Weise dem Kondensator 6 und dm Trenngefäß 7 zugeführt. Da jedoch bereits ein relativ großer Teil des Solventdampfes im Einspritzkondensator dem Dampfgemisch entzogen wurde, brauchen der Kondensator 6 und das Trenngefäß 7 nicht mehr so groß bzw. so leistungsfähig wie bisher ausgeführt sein, so daß die durch den Einbau des Einspritzkondensators 9 in die Anlage enstandenen zusätzlichen Kosten zumindest teilweise wieder aufgefangen werden.
Der wesentliche Vorteil der erfindungsgemäßen Anlage liegt jedoch in der Einsparung der Betriebskosten, die durch die erwähnte erheblichr Verringerung der Verlustwärme erzielt wird

Claims

A N S P R Ü C H E Verfahren zur Vakuumtrocknung, bei dem das in einer Trocknungskammer befindliche Produkt mit Hilfe eines am Produkt kondensierenden in einem Verdampfer erzeugten W3rmeübertragungsmittels (Solvent) aufgeheizt wird, das dabei entstehende Dampfgemisch aus Solvent und abzuführendem Dampf einem Kondensator zur Kondensation und Trennung zugeführt wird, und das abgekühlte, flüssige Solvent zum Verdampfer zurückgeführt wird, dadurch gekennzeichnet, daß dem flüssigen Solvent vor dem Wiedereintritt in den Verdampfer zumindest ein Teil der im aus der Trocknungskammer (1) austretenden Dampfgemisch enthaltenden Wärme übertragen wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die dem Dampfgemisch entzogene Wärmemenge so groß ist, daß zumindest ein Teil des im Dampfgemisch enthaltenen Solvent-Damytes kondensiert, und daß das dabei entstehende Solvent-Kondensat zum Solvent-Verdampfer (3) zurückgeführt wird.
3. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 mit einer Trocknungskamrner, einem Solventverdampfer und einem Kondensator für das die Trocknungskammer verlassende Dampfgemisch aus Solventdampf und abzuführendem Dampf, dadurch gekennzeichnet, daß ein vom Dampfgemisch als wärmeabgehendes Medium und vom kondensierten Solvent als wcirmeaufnehmendes Medium durchströmter Wärmetauscher (9) vorgesehen ist.
4 VorrichtunG zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 2 mit einer Trocknungskammer, einem Solventverdampfer und einern Kondensator fiir das tlie Trocknungskammer verlassende Dampfgemisch aus Solventdampf und abzuführendem Dampf, dadurch gekennzeichnet, daß e in vom kondensierten Solvent als Kühlmedium und om Dampfgemisch als zu kondensierendes Medium durchströmter Einspritzkondensator (9) vorgesehen ist.
5. Einrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß in der das kondensierte Solvent zum Einspritzkondensator (9) führenden Leitung (10) eine Förderpumpe (11) zur Erzeugung des notwendigen Verdüsungsdruckes vorgesehen ist.
6. Einrichtung nach Anspruch 3, 4 oder 5 dadurch gekennzeichnet, daß in der das kondensierte Solvent vom Einspritzkondensator (9) zum Verdampfer (3) führenden Leitung (12 bzw. 13) ein Schauglas (14) vorgesehen ist.