NAHRUNGS- UND GENUSSMITTELMASCHINEN Modulare Rotationsentfeuchter Trockene Prozessluft für Schokolade und Co. Sollen bei der Prozesslufttrocknung in der Lebensmittelindustrie relative Feuchten von weniger als 40 % realisiert werden, kommen dafür nicht viele Anlagen in Betracht. Mit der Dry-Tec-Produktserie bietet ULT ein Prozessluftentfeuchtungssystem an, das diese hohen Anforderungen erfüllt. Die Anlage basiert auf dem Rotationssorptionsverfahren und kann Taupunkttemperaturen von -65 °C erreichen. Schokolade, Bonbons oder gelantinehaltige Produkte dürfen weder an Verpackungsoberflächen, noch aneinanderkleben. Dafür ist unter anderem die richtige Luftfeuchtigkeit entscheidend. Der Ort Ridge-A liegt in 4053 m Höhe auf einem antarktischen Plateau. Er gilt nicht nur als einer der stillsten und kältesten, sondern auch als einer der trockensten Stellen auf der Erde. Um extreme Trockenheit zu erleben, genügt es aber auch schon nach Piado, Chile zu fahren. Dort hat es im Jahr 1936 zum ersten Mal nach einer Dürreperiode von 91 Jahren wieder geregnet. Bei der Herstellung und Verarbeitung von Lebens- und Genussmitteln muss es nicht immer so trocken sein, dennoch ist bei bestimmten Prozessen eine geringe Feuchte der Prozessluft unabdingbar für die Haltbarkeit, Verarbeitung und Verpackung von Lebensmittelprodukten. Beispielsweise verhindert die richtige Luftfeuchte, dass am Produkt Kondensat entsteht und sich so Keime bilden können. Der Trocknungsgrad der Prozessluft muss genau auf die einzelnen Anforderungen angepasst werden und unterscheidet sich je nach Einsatzgebiet. Für Verarbeitungsprozesse in der Produktion bedarf es einer anderen Luftfeuchte als für die Lagerung der Lebensmittel. In jedem Fall ist für die Regulierung der relativen Feuchte eine wirkungsvolle Luftrocknungsanlage notwendig. Trockene Luft vielseitig eingesetzt Der exakte Trocknungsgrad der Luft hilft nicht nur bei der Produktion hochwertiger und haltbarer Lebensmittel, sondern kann auch Produktmerkmale wie Aussehen, Konsistenz, Geruch und Geschmack beeinflussen. Bei der Herstellung und Lagerung dehydrierter Instantsuppenpulver ist beispielsweise eine konstante Temperatur und ein niedriger Feuchtegehalt in der Prozessluft erforderlich, da es ansonsten zu Verklumpungen und Schimmelbildung kommen kann. Fleischverarbeitende Betriebe sind zum einen dafür verantwortlich, dass die gesamte Kühlkette kontinuierlich bis zum Verkauf aufrecht erhalten bleibt. Zum anderen müssen sie sicherstellen, dass sich keine Keime und Krankheitserreger beim Verpackungsprozess und der Lagerung von Fleischerzeugnissen bilden. Eine extrem trockene Umgebungsluft verhindert dabei die Bildung und Vermehrung von Keimen, Viren und Bakterien. Auch bei der Herstellung von Süßwaren und zur Verkürzung der Trocknungszeit der Produkte vor der Verpackung ist trockene Prozessluft notwendig. Denn Schokolade, Bonbons oder gelatinehaltige Produkte dürfen weder an der Verpackungsoberfläche noch aneinanderkleben. Des Weiteren kann trockene Prozessluft zur Konservierung eingesetzt werden, z. B. um Trockenfrüchte oder Pilze haltbar zu machen. Relative Feuchten unter 40 % Wenn bei Produktionsverfahren, Verpackungsund Lagerungsprozessen von Lebensmitteln relative Feuchten von weniger als 40 % gefordert werden, ist dies aus Sicht der Verfahrenstechnik und Thermodynamik sehr herausfordernd. In diesen Bereichen der Prozesslufttrocknung besteht aktuell keine große Auswahl an Anlagen, die in der Lage sind, derart niedrige Restfeuchtegehalte für Trocknungsprozesse zu erreichen. Denn dafür reichen in den meisten Fällen konventionelle Methoden wie die Kondensation des Wasserdampfs an 76 dei 4 · 2016
NAHRUNGS- UND GENUSSMITTELMASCHINEN Schematische Darstellung einer Prozesslufttrocknung, die auf dem Sorptionsverfahren basiert Kühl registern bzw. Wärmetauschern nicht mehr aus. Um den Restfeuchtegehalt der Luft auf ein Minimum zu reduzieren sind somit sorptive Prozesse notwendig. Als besonders wirkungsvoll hat sich hier die Verwendung von Rotationsentfeuchtern erwiesen. Dabei wird der feuchte Luftstrom getrocknet, indem er durch ein rotierendes Sorptionsrad geleitet wird, das mit Adsorptionsmitteln beschichtet ist. Auf der Gegenseite wird das Rad regeneriert. Dazu werden die Wassermoleküle aus dem Adsorptionsmittel kontinuierlich mittels Desorption durch Wärme herausgetrieben und in einem separaten Luftstrom aus der Anlage abgeführt. Als technische Adsorptionsmittel dienen hochaktive hygroskopische, d. h. physikalisch wasserbindende Stoffe, wie Kieselgel (Silikagel, SiO 2 ), Zeolithe sowie technische Molekularsiebe. Zudem existieren noch weitere, weniger gängige Trocknungsmittel, die je nach Eigenschaften des zu trocknenden Gases ihre Anwendung finden. Dazu zählen Calcium sulfat, Kaliumcarbonat und Aluminiumoxid, die jedoch schwer regeneriert werden können. Da Silikagel in Bezug auf die Entzugsleistung der Wassermoleküle aus der Prozessluft und auf die Regenerierbarkeit mit Wärme (Desorption) gute physikalische und chemische reversible Eigenschaften besitzt, wird diese Variante meist in der gesamten Lebensmittelindustrie eingesetzt. Modulares Entfeuchtungssystem Durch Erweiterungen der Anlagentechnik, beispielsweise mit Vor- und Nachkühlermodulen, können Taupunkte bis zu −65 °C und somit eine relative Prozessluftfeuchte von 0,05 % erreicht werden. In der Lebensmittelindustrie werden diese niedrigen Taupunktanforderungen meist bei der Handhabung sensibler Produkte gefordert, beispielsweise bei der Trocknung von empfindlichem Saatgut oder pulverförmigen Produkten. Eine solche Lösung für extrem trockene Prozessluft stellt das System ULT Dry-Tec dar, das auf dem Rotationssorptionsverfahren beruht. Zur Dry-Tec-Produktmodulserie gehören folgende Bestandteile: Das Sorptionsmodul Dry- Tec, das für Adsorption und Desorption innerhalb des Systems eingesetzt wird sowie das Vorkühlermodul Cool-Tec-V und das Nachkühlermodul Cool-Tec-N. Mit diesem modularen Konzept lassen sich Taupunkttemperaturen von −65 °C erreichen. Ermöglicht wird dies durch einen sich langsam drehenden wabenförmig strukturierten Sorptionsrotor, der mit einer hochaktivierten Silikagel-Material - mischung flächendeckend auf der Oberfläche des Sorptionsrades beschichtet wird. Die Vor- und Nachkühlermodule können optional mit unterschiedlichen Filterelementen entsprechender Filterklassen (G, M oder F bzw. auch H) ausgerüstet werden. Damit erreicht der komplette Trocknungsprozess die geforderte niedrige relative Feuchte und auch der Prozessluftstrom am Ein- oder Austritt der Modulanlage bleibt so nahezu partikelfrei. Des Weiteren gehören zu dem modularen Entfeuchtungskonzept auch regelbare Ventilatoren für den Prozessluftstrom und den Regenerationsluftstrom. Optional steht eine integrierte Wärmerückgewinnung innerhalb des Desorptionskreislaufs des Regenerationsvolumenstroms zur Verfügung. Mithilfe eines optimierten Luftführungskonzepts durch das Innere der Trocknungsmodule ist ein Betrieb mit äußerst geringen internen Druckverlusten möglich. » www.prozesstechnik-online.de Suchwort: dei0416ult Autor Frank Schimmelmann Division-Manager Prozesslufttrocknung, ULT Drei Module sorgen für eine Entfeuchtung der Prozessluft (von links): ULT Cool-Tec-V (Vorkühlen), ULT Dry-Tec (Sorptionsmodul) und ULT Cool-Tec-N (Nachkühlen) dei 4 · 2016 77
