DE3738992A1 - Method and appliance for radiation vacuum condensation drying - Google Patents

Method and appliance for radiation vacuum condensation drying

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Andreas Dipl Ing Roedel
Ernst A Dr Ing Kroemer
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F26DRYING
    • F26BDRYING SOLID MATERIALS OR OBJECTS BY REMOVING LIQUID THEREFROM
    • F26B5/00Drying solid materials or objects by processes not involving the application of heat
    • F26B5/04Drying solid materials or objects by processes not involving the application of heat by evaporation or sublimation of moisture under reduced pressure, e.g. in a vacuum
    • F26B5/048Drying solid materials or objects by processes not involving the application of heat by evaporation or sublimation of moisture under reduced pressure, e.g. in a vacuum in combination with heat developed by electro-magnetic means, e.g. microwave energy

Abstract

In the known vacuum dryers, either the energy input is limited or the discharge of the steam formed presents problems. The object of the novel method is to provide, without damaging the material, for a high energy input by electromagnetic radiation in conjunction with rapid discharge of the steam formed. The method is characterised in that lumpy material and/or bulk solids (bulk material) or solutions in a vacuum-tight, sealed container at reduced system pressure are exposed to electromagnetic radiation having frequencies from the range of from 50 to 7.5.10<14> Hz, the steam produced being condensed on cooled surfaces situated in the immediate vicinity of the material inside the vacuum container, and the condensate being discharged. The method enables drying of temperature-sensitive, finely dispersed or colloidal materials (substances) of the pharmaceutical, chemical and ceramic industry, but also of the materials to be dried in the food industry.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Strahlungs- Vakuum-Kondensations-Trocknung gemäß dem Oberbegriff des An­ spruches 1, sowie auf eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.The invention relates to a method for radiation Vacuum condensation drying according to the preamble of the An award 1, and on a device for performing the Procedure.

Basierend auf dem in der Patentschrift DE 29 14 181 C2 beschrie­ benen Verfahren - einer Trocknung des Gutes auf beheizten Gutträgern, bei von einer Vakuumpumpe abgesperrtem Vakuumbe­ hälter und Drücken von 5 bis 30 mbar, sowie Kondensation des entstehenden Wasserdampfes an in unmittelbarer Nähe zum Gut installierten Kühlflächen - ist ein Verfahren entwickelt wor­ den, bei dem der Energieeintrag in das Gut anstatt durch beheizte Gutträger durch Strahlung elektromagnetischer Wellen aus dem Frequenzbereich 50 bis 7,5 × 1014 Hz erfolgt. Damit werden einerseits eine Erhöhung des flächenspezifischen Ener­ gieeintrags in das Gut ermöglicht und andererseits eine ver­ gleichmäßigende Trocknung bezogen auf die Feuchteverteilung im Gut beispielsweise beim Einsatz hochfrequenter elektromagneti­ scher Wechselfelder, den Mikrowellen, erreicht.Based on the method described in the patent specification DE 29 14 181 C2 - drying of the goods on heated goods carriers, when the vacuum container is shut off by a vacuum pump and pressures of 5 to 30 mbar, as well as condensation of the water vapor generated in the immediate vicinity of the goods Cooling surfaces - a process has been developed in which the energy input into the goods is carried out by radiation of electromagnetic waves from the frequency range 50 to 7.5 × 10 14 Hz instead of by heated goods carriers. On the one hand, this enables an increase in the area-specific energy input into the good and, on the other hand, a uniform drying based on the moisture distribution in the good is achieved, for example when using high-frequency electromagnetic alternating fields, the microwaves.

In der Fachliteratur ist eine Reihe von Vakuum-Strahlungs- Trocknern bekannt, die aber gemäß herrschender Meinung, sieheA number of vacuum radiation Dryers known, but according to the prevailing opinion, see

  • Kröll, K. Trockner und Trocknungsverfahren, Bd. 2 Springer Verlag, Berlin, Heidelberg, New York, 1978Kröll, K. Dryer and drying process, Vol. 2 Springer Verlag, Berlin, Heidelberg, New York, 1978

bei laufender Vakuumpumpe zur Absaugung nicht kondensierbarer Gase arbeiten.When the vacuum pump is running, it cannot be condensed for extraction Gases work.

Insbesondere die in der Literatur beschriebenen Mikrowellenva­ kuumtrockner arbeiten nach diesem Prinzip. In particular the microwaves described in the literature vacuum dryers work on this principle.  

Meisel, N. Microwave Applications to Food Processing and Food Systems in Europe J. of Microwave Power, 8, 1973, Nr. 2.Meisel, N. Microwave Applications to Food Processing and Food Systems in Europe J. of Microwave Power, 8, 1973, No. 2.

Wear, F. C. Economic Analysis of a Microwave-Vacuum Grain Drying System Final Report EY-76-C-02-2918, 30. 03. 1977.Wear, F.C. Economic Analysis of a Microwave-Vacuum Grain Drying System Final Report EY-76-C-02-2918, March 30, 1977.

Elias, S. Microwave Vacuum Dring: quick, quiet, clean, efficient Food Engineering Int' L., 1979, Nr. 1.Elias, S. Microwave Vacuum Dring: quick, quiet, clean, efficient Food Engineering Int 'L., 1979, No. 1.

Stanley Anthony, W. Vacuum Microwave Drying of Cotton, Effekt on Cottonseed Transactions of the ASAE, 1983.Stanley Anthony, W. Vacuum Microwave Drying of Cotton, Effect on Cottonseed Transactions of the ASAE, 1983.

Vosteen, B.; Braun, B.; Steimel, J. Trockner Chemie Ingenieur Technik, 51, 1979, Nr. 11.Vosteen, B .; Braun, B .; Steimel, J. dryer Chemistry Engineer Technology, 51, 1979, No. 11.

Sobiech, W. Microwave Vacuum Drying of sliced Parsley Root J. of Microwave Power, 15, 1980, Nr. 3.Sobiech, W. Microwave Vacuum Drying of sliced Parsley Root J. of Microwave Power, 15, 1980, No. 3.

Metaxas, A. C.; Meridith, R. J. Industrial Microwave Heating Peter Peregrinus Ltd., Stevenage, Herts. 1983.Metaxas, A. C .; Meridith, R. J. Industrial microwave heating Peter Peregrinus Ltd., Stevenage, Herts. 1983.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein Verfahren vorzusehen, nach dem disperse Schütt- und/oder Stückgüter oder Lösungen bei erhöhtem flächenspezifischem Energieeintrag schneller, die Feuchte vergleichsmäßigend und mit zumindest gleichwertiger Qualität wie durch das bislang gekannte Trocknungsverfahren gemäß der Patentschrift DE 29 14 181 C2 getrocknet werden kön­ nen.The object of the invention is therefore to provide a method after the disperse bulk and / or piece goods or solutions with increased area-specific energy input faster, the Comparative humidity and at least equivalent Quality like that of the previously known drying process can be dried according to the patent specification DE 29 14 181 C2 nen.

Diese Aufgabe wird durch die im Kennzeichen des Anspruchs 1 angegebenen Maßnahmen gelöst. This object is achieved in the characterizing part of claim 1 specified measures solved.  

Strahlungstrockner überführen die im zu trocknenden Gut gebun­ dene Feuchte in Dampf durch das Einwirken von Strahlungsener­ gie. Zu ihnen gehören trotz unterschiedlicher Wirkprinzipien sowohl die Wärme- als auch die sogenannten elektromagnetischen Strahlungstrockner. Bei letzteren wird die Feuchte im Gut durch hochfrequente elektromagnetische Wechselfelder im Di­ elektrikum erwärmt. Dabei kommen bei wasserhaltigen Gütern, die einen großen Anteil der zu trocknenden Güter bilden, den natürlichen Eigenschaften des Wassers zentrale Bedeutung zu. Die wasserhaltigen Güter werden an den feuchten Stellen er­ wärmt, so daß es überraschenderweise zu einer vergleichsmäßi­ genden Trocknung kommt. Bei Frequenzen von 2,45 × 109 Hz spricht man von Mikrowellenstrahlung. Beim Bereitstellen leistungsfähiger Generatoren werden hohe Verdampfungsleistun­ gen erreicht. Im Vakuum angewendet, verläuft die Trocknung außerdem schonend für das Gut. Darüber hinaus ist das erfin­ dungsgemäße Strahlungs-Vakuum-Kondensations-Trocknungsverfah­ ren in der Lage, die auftretenden erhöhten Dampfvolumenströme bei geringen Strömungsverlusten, bedingt durch große Ström­ ungsquerschnitte und kurze Transportwege, schnell zu konden­ sieren und abzuführen.Radiation dryers convert the moisture in the goods to be dried into steam through the action of radiation energy. Despite different principles of operation, they include both heat and electromagnetic radiation dryers. In the latter, the moisture in the material is heated by high-frequency alternating electromagnetic fields in the dielectric. The natural properties of water are of central importance for water-containing goods, which form a large proportion of the goods to be dried. The water-containing goods are warmed in the damp places, so that it surprisingly comes to a comparative drying. At frequencies of 2.45 × 10 9 Hz one speaks of microwave radiation. When providing powerful generators, high evaporation rates are achieved. When applied in a vacuum, the drying process is gentle on the goods. In addition, the radiation-vacuum-condensation-drying process according to the invention is able to quickly condense and dissipate the increased vapor volume flows that occur with low flow losses due to large flow cross sections and short transport routes.

Neben der Erwärmung und Trocknung durch Mikrowellenenergie sind jedoch auch Modifikationen zur Strahlungs-Vakuum- Kondensations-Trocknung denkbar, bei denen der Energieeintrag in das Gut durch Infrarotstrahler innerhalb des Behälters erfolgt oder bei denen die Sonnenenergie von außen eine Erwärmung des Gutes innerhalb des Behälters bewirkt.In addition to heating and drying using microwave energy are also modifications to the radiation vacuum Condensation drying conceivable where the energy input into the goods by infrared emitters inside the container takes place or in which the solar energy comes from outside Warming of the goods inside the container causes.

Der Trocknungsprozeß läuft am Beispiel eines diskontinuierlich arbeitenden Strahlungs-Vakuum-Kondensations-Trockners wie folgt ab:The drying process runs discontinuously using the example of a working radiation vacuum condensation dryer like follows from:

Nachdem der mit feuchtem Gut versehene Gutträger in den Vaku­ umbehälter eingebracht worden ist, wird zu Beginn des Trock­ nungsprozesses der Vakuumbehälter mit Hilfe einer Vakuumpumpe entlüftet. Dabei werden die nicht kondensierbaren Gase bei zunehmend sinkendem Systemdruck durch den entstehenden Dampf der Feuchte aus dem Vakuumbehälter verdrängt, so daß zum Ende des Pumpvorganges der mit der Umgebungs- bzw. Siedetemperatur korrelierende Partialdruck der Feuchte im Behälter herrscht. Die Vakuumpumpe kann daraufhin von dem Behälter abgeklemmt werden. Die geringe Leckrate des Vakuumbehälters verhindert das Eindringen größerer Mengen an Luft, so daß die Diffusion des Dampfes der Feuchte an die Kondensationsflächen nicht behindert wird. Durch das Inbetriebnehmen des Oberflächenkon­ densators, der mit seinen Kühlflächen in unmittelbarer Nähe des Gutes innerhalb des Vakuumbehälters installiert sein muß, und der Strahlungsquelle wird der Trocknungsprozeß in Gang gesetzt. Dabei ist die Oberflächentemperatur der gekühlten Flächen des Kondensators die Führungsgröße, da Systemdruck und -temperatur, sowie der Feuchtedurchsatz hauptsächlich von der Leistungsfähigkeit des Kondensators abhängig sind, vorausge­ setzt, daß der Energieeintrag in das Gut hoch genug ist. Wird ein Wärmestrahler verwendet, verdampft die Feuchte aus dem Gut ausgehend von der dem Strahler zugewandten Seite. Wird das Gut einem elektromagnetischen Wechselfeld als Dielektrikum ausge­ setzt, verdampft die Feuchte gleichzeitig an allen Stellen des Gutes. Der Dampf der Feuchte kondensiert an den Kühlflächen des Kondensators, rinnt auf Grund der Schwerkraft zum Boden des Vakuumbehälters und kann daraus abgezogen werden. Der Trocknungsprozeß kann jederzeit beendet werden, ist aber end­ gültig abgeschlossen, wenn trotz Energiezufuhr keine Konden­ sation von Dampf mehr festgestellt werden kann.After the good carrier with the moist material is placed in the vacuum Container has been introduced is at the beginning of the drying process of vacuum containers using a vacuum pump vented. The non-condensable gases increasing system pressure due to the steam generated displaced the moisture from the vacuum container, so that to the end the pumping process with the ambient or boiling temperature there is a correlating partial pressure of the moisture in the container. The vacuum pump can then be disconnected from the container  will. The low leak rate of the vacuum container prevents the penetration of larger amounts of air, so that the diffusion the vapor of the moisture on the condensation surfaces is hindered. By commissioning the surface con with its cooling surfaces in the immediate vicinity the goods must be installed inside the vacuum container, and the radiation source starts the drying process set. The surface temperature is the cooled one Areas of the capacitor the reference variable because of system pressure and temperature, as well as the moisture throughput mainly from the Performance of the capacitor are dependent, prev sets that the energy input into the good is high enough. Becomes If a heat radiator is used, the moisture evaporates from the good starting from the side facing the radiator. Will the good an electromagnetic alternating field as a dielectric sets, the moisture evaporates simultaneously in all places of the Good. The vapor of the moisture condenses on the cooling surfaces of the condenser runs to the ground due to gravity of the vacuum container and can be removed from it. The Drying process can be ended at any time, but it is finished Validly completed if no condensates despite the energy supply sation of steam can be determined more.

Ganz allgemein bietet das erfindungsgemäße Verfahren gegenüber den bisher bekannten eine Reihe von Vorteilen:In general, the method according to the invention offers: the previously known a number of advantages:

Es stellt sich während der Trocknung ein hoher Dampfstrom der Feuchte zwischen Gut und Kondensationsflächen ein, der auf Grund der Größe der installierten Flächen über den gesamten Prozeß ohne Beeinflussung der Diffusion durch nichtkondensier­ bare Gase, die sich gewöhnlich vor gekühlten Flächen anrei­ chern, erhalten bleibt.There is a high steam flow during drying Moisture between the material and the condensation surface, the on Because of the size of the installed areas over the whole Process without influencing the diffusion by non-condensing bare gases that usually accumulate in front of cooled surfaces chern, is preserved.

Die für das Aufheizen des feuchten Gutes auf Betriebstempera­ tur notwendige Energie wird gespart, da bei Temperaturen ge­ trocknet wird, die im Bereich der Umgebungstemperatur liegen. Dadurch sind ebenfalls die Wärmeverluste an die Umwelt sehr gering.Those for heating the moist goods to operating temperatures The necessary energy is saved because at temperatures is dried, which are in the range of the ambient temperature. As a result, the heat losses to the environment are also very high low.

Der Einsatz der Vakuumpumpe ist auf die Dauer der Entlüftung beschränkt, so daß entweder kleinere Einheiten oder bei mehre­ ren Trocknereinheiten geringere Stückzahlen benötigt werden. The use of the vacuum pump is for the duration of the venting limited, so that either smaller units or more smaller number of units are required.  

Außerdem werden an die Qualität der Pumpen, soweit der Trock­ ner im Grobvakuum betrieben wird, keine erhöhten Anforderungen gestellt.In addition, the quality of the pumps, as far as the dry ner is operated in rough vacuum, no increased requirements posed.

Die Umwelt wird durch das erfindungsgemäße Verfahren bezogen auf Luft und Wasser nicht geschädigt.The environment is related to the inventive method not damaged on air and water.

Bezogen auf das zu trocknende Gut besteht der entscheidende Vorteil darin, daß auf geringem Temperaturniveau getrocknet werden kann, so daß insbesondere temperaturempfindliche Güter, Lebensmittel, Pharmazeutika und Chemieerzeugnisse (temperatur­ empfindliche Farbpigmente), dem Prozeß zugeführt werden kön­ nen. Außerdem gibt es keine örtlichen Schädigungen des Zellma­ terials bei Lebensmitteln wie bei der Gefriertrocknung, da ein Auskristallieren der Feuchte nicht stattgefunden hat.In relation to the goods to be dried, there is the decisive one Advantage in being dried at a low temperature level can be, so that especially temperature sensitive goods, Food, pharmaceuticals and chemical products (temperature sensitive color pigments), which can be fed to the process nen. In addition, there is no local damage to the cell mass terials in food such as freeze drying, because a The moisture did not crystallize out.

Der gravierende Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens ge­ genüber dem in Patent DE 29 14 181 C2 beschriebenen Verfahren besteht bei der Erwärmung des Gutes durch elektromagnetische hochfrequente Wechselfelder darin, daß das Gut bevorzugt an den feuchten Stellen erwärmt wird, so daß eine vergleichmäßi­ gende Trocknung erreicht wird. Damit wird verhindert, daß sich ein Temperaturgradient wie bei der Kontakttrocknung ergibt. Infolgedessen werden die Energiebeträge eingespart, die für Wärmetransportvorgänge durch getrocknete Gutschichten aufge­ wendet werden müssen. Außerdem kann bei leistungsfähigen Gene­ ratoren der pro Flächeneinheit eintragbare Energiebetrag er­ heblich gegenüber demjenigen erhöht werden, der bei Erwärmung des Gutes durch beheizte Flächen erreicht werden kann.The serious advantage of the method according to the invention compared to the method described in patent DE 29 14 181 C2 exists when the goods are heated by electromagnetic high-frequency alternating fields in that the good prefers to the humid places is heated so that a compari sufficient drying is achieved. This prevents that results in a temperature gradient as in contact drying. As a result, the energy amounts saved for Heat transfer processes through dried layers of good must be applied. In addition, with powerful genes rators of the amount of energy that can be entered per unit area be increased significantly compared to that of warming of the property can be achieved through heated surfaces.

Eine Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird im folgenden beschrieben. Selbstverständlich sind auch andere Vorrichtungen möglich, sofern sie nur die Kriterien der vorliegenden Erfindung erfüllen:A device for performing the invention The procedure is described below. Of course other devices are also possible, provided that they only have the Fulfill criteria of the present invention:

Strahlungs-Vakuum-Kondensations-Trockner, bei dem sich in einem Vakuumbehälter mit geringer Leckrate ein Oberflächenkon­ densator in unmittelbarer Nähe eines Gutträgers befindet, der keine Membran zwischen Trocknungsgut und Kondensatorflächen aufweist, bei dem mittels einer Vakuumpumpe, die ins Freie arbeitet, der Betriebsdruck erzeugt wird, bevor er von der Pumpe angeschlossen wird und bei dem der Energieeintrag entwe­ der durch Strahler, die mittels Elektrovakuumdurchführungen innerhalb des Behälters installiert sind, oder durch außerhalb gelegene Energiestrahler erfolgt.Radiation vacuum condensation dryer, which is in a vacuum container with a low leak rate a surface con capacitor is located in the immediate vicinity of a carrier that no membrane between the material to be dried and the condenser surfaces has, in which by means of a vacuum pump, the outside works, the operating pressure is generated before it from the Pump is connected and in which the energy input the by spotlights, which are by means of electro vacuum bushings are installed inside the container, or by outside  located energy radiator takes place.

Abb. 1 zeigt eine schematische Zeichnung eines nach dem erfindungsgemäßen Verfahren arbeitenden Strahlungs-Vakuum- Kondensations-Trockner. Fig. 1 shows a schematic drawing of a radiation vacuum condensation dryer working according to the inventive method.

Der Vakuumbehälter c besteht aus einem Rohr und zwei Deckel­ flanschen. Er ist auf einem Gestell gelagert, das eine Neigung von etwa 7 Grad aufweist. Am unteren Flansch kann der Vakuum­ behälter zum Beschicken der Anlage geöffnet werden. Im oberen Festflansch sind die Vakuumdurchführungen zum Strahler h, zur Waage a, zum Vakuummeter d und zur absperrbaren Vakuumpumpe f installiert. Der Kondensator ist als dreilagiger Rohrschlan­ gen-Oberflächenkondensator ausgeführt, reicht über die gesamte Länge des Behälters und schmiegt sich schalenförmig an das Mantelrohr des Behälters an. Durch ein System von Hahnen können neun einzelne Kupfer-Kühlschlangen innerhalb des Vaku­ umbehälters von außen über Durchführungen im Rohr aus einem Kühlmittelnetz angeströmt werden, so daß die aktive Kühlober­ fläche variiert werden kann. Zur Kontrolle des Trocknungspro­ zesses kann im Kühlkreislauf eine Wärmemengenmeßeinrichtung g installiert werden. Der Kondensator läßt in der Mitte des Mantelrohres genügend Platz für Gutträger, mechanische Um­ schichtvorrichtungen oder Transportsysteme. Das bei der Trocknung anfallende Kondensat läuft auf Grund der Schwerkraft an den Rohren des Kondensators entlang und tropft unten ab, so daß es an drei Stellen der Anlage gesammelt und in den Konden­ satsammelbehälter e abgezogen werden kann. Die Energie wird in diesem Beispiel durch ein System aus Mikrowellengenerator und -strahler in den Behälter eingespeist. Das auf einer Waage lagernde Gut wird auf diese Weise erwärmt, so daß die Feuchte anschließend aus dem Gut verdampft werden kann. The vacuum container c consists of a tube and two lid flanges. It is mounted on a frame that has an inclination of approximately 7 degrees. The vacuum container on the lower flange can be opened to load the system. The vacuum feedthroughs to the heater h , to the balance a , to the vacuum meter d and to the lockable vacuum pump f are installed in the upper fixed flange. The condenser is designed as a three-layer Rohrschlan gene surface condenser, extends over the entire length of the container and nestles into the shell of the casing of the container. Through a system from Hahnen, nine individual copper cooling coils inside the vacuum container can be flown from the outside via bushings in the pipe from a coolant network, so that the active cooling surface can be varied. To check the Trocknungspro this process are in a cooling circuit Wärmemengenmeßeinrichtung can be installed g. The capacitor leaves enough space in the middle of the jacket tube for good carriers, mechanical order to layer devices or transport systems. The resulting condensate runs along the pipes of the condenser due to gravity and drips down, so that it can be collected at three points in the system and withdrawn into the condensate container e . In this example, the energy is fed into the container through a system of microwave generator and radiator. The goods stored on a scale are heated in this way so that the moisture can then be evaporated from the goods.

Anwendungsbeispiel 1Application example 1 Trocknung von QuarzsandDrying quartz sand

600 g Quarzsand der Körnung W8, 100%<0,15 mm, mit einem Feuchtegehalt von 16,8% ist in eine Schale gefüllt worden, die eine Grundfläche von 0,025 m2 aufwies. Dabei hat sich eine Schichthöhe des Quarzes von etwa 16 mm ergeben. Die Schale ist in den Vakuumbehälter gestellt worden. An­ schließend ist der Behälter in etwa 5 min auf einen Druck von 40 mbar entlüftet worden. Die Vakuumpumpe ist danach abge­ sperrt und außer Betrieb genommen worden. Gleichzeitig mit dem Entlüften begann das Kühlen des Rohrschlangen-Kondensators mit Wasser einer Temperatur von 13°C. Der Energieeintrag durch den Mikrowellengenerator, der etwa 1 kW Leistung abgegeben hat, erfolgte direkt nach dem Entlüften. Nach 40 min ist der Trocknungsversuch beendet worden. Die Gewichtsabnahme hat 91,7 g, der verbliebene Feuchtegehalt hat 1,8% betragen. Der Feuchtedurchsatz ergab sich somit zu 5,5 kg m-2h-1.600 g of quartz sand with a grain size of W8, 100% <0.15 mm, with a moisture content of 16.8%, was placed in a bowl with a base area of 0.025 m 2 . This resulted in a layer height of the quartz of approximately 16 mm. The bowl has been placed in the vacuum container. The container was then vented to a pressure of 40 mbar in about 5 minutes. The vacuum pump is then shut off and taken out of service. At the same time as the venting, cooling of the coil condenser started with water at a temperature of 13 ° C. The energy input by the microwave generator, which has an output of about 1 kW, was made immediately after venting. The drying attempt was ended after 40 minutes. The weight loss was 91.7 g, the remaining moisture content was 1.8%. The moisture throughput was thus 5.5 kg m -2 h -1 .

Anwendungsbeispiel 2Example of use 2 Trocknung geschälter BananenDried peeled bananas

Vier unzerkleinerte geschälte Bananen mit einer Masse von 325,4 g und einem Feuchtegehalt von 75,4% sind in eine Schale gelegt worden, die eine Grundfläche von 0,025 m2 aufwies. Die Bananen bedeckten dabei eine Fläche von etwa 0,013 m2. Danach ist die Schale in den Vakuumbehälter gestellt worden. An­ schließend ist der Behälter in etwa 5 min auf einen Druck von 40 mbar entlüftet worden. Die Vakuumpumpe ist danach abge­ sperrt und außer Betrieb genommen worden. Gleichzeitig mit dem Entlüften begann das Kühlen des Rohrschlangen-Kondensators mit Wasser einer Temperatur von 13°C. Der Energieeintrag durch den Mikrowellengenerator, der etwa 1 kW Leistung abgegeben hat, erfolgte direkt nach dem Entlüften. Nach 60 min ist der Trocknungsversuch beendet worden. Die Gewichtsabnahme hat 239,9 g, der verbliebene Feuchtegehalt hat 6,2% betragen. Der Feuchtedurchsatz ergab sich somit zu 18,45 kg m-2h-1. Four uncrushed peeled bananas with a mass of 325.4 g and a moisture content of 75.4% were placed in a bowl with a base area of 0.025 m 2 . The bananas covered an area of approximately 0.013 m 2 . Then the bowl has been placed in the vacuum container. The container was then vented to a pressure of 40 mbar in about 5 minutes. The vacuum pump is then shut off and taken out of service. At the same time as the venting, cooling of the coil condenser started with water at a temperature of 13 ° C. The energy input by the microwave generator, which has an output of about 1 kW, was made immediately after venting. The drying attempt was ended after 60 minutes. The weight loss was 239.9 g, the remaining moisture content was 6.2%. The moisture throughput was thus 18.45 kg m -2 h -1 .

Anwendungsbeispiel 3Example of use 3 Eindampfung von SalzwasserEvaporation of salt water

500 ml einer wässerigen Salzlösung mit 20 g NaCl ist in eine Schale mit einer Grundfläche von 0,025 m2 gefüllt worden. Danach ist die Schale in den Vakuumbehälter gestellt worden. Anschließend ist der Behälter in etwa 5 min auf einen Druck von 40 mbar entlüftet worden. Die Vakuumpumpe ist danach abge­ sperrt und außer Betrieb genommen worden. Gleichzeitig mit dem Entlüften begann das Kühlen des Rohrschlangen-Kondensators mit Wasser einer Temperatur von 13°C. Der Energieeintrag durch den Mikrowellengenerator, der etwa 1 kW Leistung abgegeben hat, erfolgte direkt nach dem Entlüften. Nach etwa 75 min war das Wasser verdampft und das Salz auskristallisiert. Dies entspricht einem Feuchtedurchsatz von 16 kg m-2h-1.500 ml of an aqueous salt solution with 20 g of NaCl was placed in a bowl with a base area of 0.025 m 2 . Then the bowl has been placed in the vacuum container. The container was then vented to a pressure of 40 mbar in about 5 minutes. The vacuum pump is then shut off and taken out of service. At the same time as the venting, cooling of the coil condenser started with water at a temperature of 13 ° C. The energy input by the microwave generator, which has an output of about 1 kW, was made immediately after venting. After about 75 minutes the water had evaporated and the salt had crystallized out. This corresponds to a moisture throughput of 16 kg m -2 h -1 .

Claims (12)

1. Verfahren zur Strahlungs-Vakuum-Kondensations-Trocknung, das zur Verminderung der Feuchte in dispersen Gütern oder feuchtehaltigem Stückgut oder zur Eindampfung echter oder kolloid-disperser Lösungen die Feuchte bei im Vergleich zum Umgebungsdruck erniedrigtem Systemdruck durch das Einwirken von elektromagnetischer Strahlung aus dem Gut verdampft, dadurch gekennzeichnet, daß das Stück- und/oder Schüttgut oder Lösungen in einem va­ kuumdichten, abgeschlossenen Behälter bei vermindertem System­ druck elektromagnetischer Strahlung von Frequenzen aus dem Bereich von 50 bis 7,5 × 1014 Hz ausgesetzt wird, wobei der entstehende Dampf an in unmittelbarer Nähe zum Gut gelegenen, gekühlten Flächen innerhalb des Vakuumbehälters kondensiert und das Kondensat abgeführt wird.1. Process for radiation-vacuum-condensation drying, which, in order to reduce the moisture in disperse goods or piece goods containing moisture or to evaporate real or colloid-disperse solutions, the moisture at a lower system pressure compared to the ambient pressure due to the action of electromagnetic radiation from the goods evaporated, characterized in that the piece and / or bulk goods or solutions in a vacuum-tight, closed container with reduced system pressure electromagnetic radiation is exposed to frequencies from the range of 50 to 7.5 × 10 14 Hz, the resulting steam condensed in the vacuum container in the immediate vicinity of the well-cooled areas and the condensate is removed. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Feuchte im Gut beim Eintrag in den Behälter im flüssi­ gen Aggregatszustand vorliegt, wobei der Betriebsdruck nach dem Entfernen nichtkondensierbarer Gase aus dem Behälter von der Oberflächentemperatur der gekühlten Flächen abhängt.2. The method according to claim 1, characterized in that that the moisture in the good when entering the container in the liquid The state of aggregation is present, with the operating pressure after removing non-condensable gases from the container of depends on the surface temperature of the cooled surfaces. 3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Feuchte im Gut beim Eintrag in den Behälter im festen Aggregatszustand vorliegt, wobei der Betriebsdruck nach dem Entfernen nichtkondensierbarer Gase aus dem Behälter von der Oberflächentemperatur der gekühlten Flächen abhängt. 3. The method according to claim 1, characterized in that the moisture in the good when entering the container in the solid Physical state exists, the operating pressure after the Remove non-condensable gases from the container from the Surface temperature of the cooled surfaces depends.   4. Verfahren nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß zusätzlich zum Energieeintrag durch Strahlung dem Gut Wärme durch den Kontakt an beheizten Flächen zugeführt wird.4. The method according to claim 1 to 3, characterized in that in addition to the energy input through radiation the good Heat is supplied through contact on heated surfaces. 5. Verfahren nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Gut während des Trocknungsvorgangs umgeschichtet wird.5. The method according to claim 1 to 4, characterized in that the goods are shifted during the drying process. 6. Verfahren nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Verfahren diskontinuierlich durchgeführt wird.6. The method according to claim 1 to 5, characterized in that that the process is carried out batchwise. 7. Verfahren nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß eine kontinuierliche Betriebsweise durch Schleusungs- und Transportsysteme erfolgt.7. The method according to claim 1 to 5, characterized in that that a continuous operation through smuggling and Transport systems takes place. 8. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 bis 3, bestehend aus einem Vakuumbehälter geringer Leck­ rate, einer Vakuumpumpe, einem Oberflächenkondensator, einer Vorrichtung zur Aufnahme des zu trocknenden Gutes und aus Systemen zum Erzeugen und Einbringen der elektromagnetischen Strahlungsenergie in den Vakuumbehälter, dadurch gekennzeichnet, daß die Kühlflächen des Kondensators in unmittelbarer Nähe zum zu trocknenden Gut installiert sind. 8. Device for performing the method according to claim 1 to 3, consisting of a vacuum container low leak rate, a vacuum pump, a surface condenser, one Device for receiving the goods to be dried and out Systems for generating and introducing the electromagnetic Radiation energy in the vacuum container, characterized, that the cooling surfaces of the condenser in close proximity to goods to be dried are installed.   9. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 bis 4, bestehend aus Vorrichtung nach Anspruch 8, wobei die Vorrichtung zur Aufnahme des zu trocknenden Gutes beheiz­ bar ist.9. Device for performing the method according to claim 1 to 4, consisting of device according to claim 8, wherein the device for receiving the goods to be heated is heated is cash. 10. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 bis 5, bestehend aus Vorrichtung nach Anspruch 8 und 9, dadurch gekennzeichnet, daß das zu trocknende Gut durch mechanische Vorrichtungen umgeschichtet wird.10. Device for performing the method according to claim 1 to 5, consisting of device according to claim 8 and 9, characterized, that the material to be dried by mechanical devices is shifted. 11. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 bis 6, bestehend aus Vorrichtung nach Anspruch 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß eine diskontinuierliche Betriebsweise durch mechanische Vorrichtungen zum Auswechseln der Gutträger ermöglicht wird.11. An apparatus for performing the method according to claim 1 to 6, consisting of device according to claim 8 to 10, characterized, that a discontinuous mode of operation by mechanical Devices for changing the good carrier is made possible. 12. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 bis 5 und 7, bestehend aus Vorrichtung nach Anspruch 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung jeweils mit einer Ein- und Ausschleus-, sowie einer Transportvorrichtung ausgestattet ist, so daß eine kontinuierliche Betriebsweise möglich ist.12. An apparatus for performing the method according to claim 1 to 5 and 7, consisting of the device according to claim 8 to 10, characterized, that the device each with an entry and exit, and a transport device is equipped so that a continuous operation is possible.
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