Innenansicht eines Trommeltrockners

Zuckertrocknungs- und kühlanlagen

BMA-Anlagen werden zur Trocknung und/oder Kühlung von Raffinade, Weißzucker sowie VHP- und VLC- Zucker weltweit in Rüben- und Rohrzuckerfabriken wie auch in Zuckerraffinerien eingesetzt.

Trommeltrockner

Bei der Trocknung der Zuckerkristalle kommt es darauf an, den an der Oberfläche haftenden Sirup in eine kristalline Form zu überführen. Dieser Kristallisationsprozess benötigt Zeit und Kristallisationskeime.

In einer Gegenstrom-Trocknungstrommel sind optimale Bedingungen für eine effektive Trocknung der zentrifugenfeuchten Zuckerkristalle gegeben. Der Trommeltrockner kombiniert in idealer Weise die mechanische Behandlung der Kristalloberfläche mit einer geringen Trocknungsgeschwindigkeit. Um den Trocknungseffekt im Trommeltrockner zu beeinflussen, besteht die Option, durch ein Mittelrohr zusätzlich erwärmte Luft in den Trockner zu führen.

Diese Trocknerbauform erreicht ein ausgezeichnetes Verhältnis zwischen Energieeintrag und Wasserverdampfung.

Vorteile:

  • Durch die Rotation der Trommel gibt es mechanische Wechselwirkungen an der Oberfläche der Zuckerkristalle
  • Die Eigenwärme der Zuckerkristalle wird effektiv zur Trocknung genutzt
  • Durch das große Trommelvolumen wird eine Vergleichmäßigung des Massenstromes erreicht
  • Verklumpungen oder kurzzeitig erhöhte Zuckerfeuchten werden ohne große Probleme toleriert
  • Durch Einbau eines Mittelrohres kann die Trocknungsleistung erhöht werden oder die Trommel kann als Trockner/Kühler arbeiten

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Trommeltrockner, Innenansicht (im Stillstand)
Trommeltrockner, Innenansicht (im Stillstand)

Wirbelschichtkühler

Die Kühlung ist für die Lagerung und die Qualitätssicherung des Zuckers ebenso wichtig wie der Trocknungsprozess.

In der Wirbelschicht sind hervorragende Bedingungen für einen optimalen Wärme- und Stofftransport gegeben. Das Charakteristische einer Wirbelschicht ist die Bewegung von körnigen oder kristallinen Feststoffen in einem Luftstrom. Dabei verhält sich die Schicht aus wirbelnden Partikeln wie eine Flüssigkeit, weshalb auch von Fluidisierung gesprochen wird. Die Zuckerkristalle werden durch die Wirbelschicht vom Produkteintrag zum Produktaustrag transportiert und dabei auf die gewünschte Austrittstemperatur abgekühlt. Durch den Einsatz von integrierten Kühlrohrbündeln wird die Leistung des Wirbelschichtkühlers erheblich erhöht und die benötigten Luftmengen können wesentlich reduziert werden. Das führt zu einer drastischen Verkleinerung der Apparate. Der Zucker verlässt den Kühler mit einer definierten Temperatur, welche für eine Silolagerung geeignet ist. Durch die Fluidisierung im Luftstrom erfolgt zusätzlich eine Nachtrocknung des Zuckers. Die Nachtrockung kann durch den Einbau von Trocknungszonen noch verstärkt werden, sodass der Apparat auch als (Nach-) Trockner/Kühler arbeiten kann. Dadurch kann die Temperaturbelastung des Zuckers in der Trocknungstrommel reduziert werden.

Vorteile:

  • Effektive Kühlung in der Wirbelschicht
  • Kühlung auf konstante Zuckertemperatur möglich
  • Reduzierte Luftmengen
  • Kompakte Anlagengröße
  • Keine beweglichen Teile
  • Nachtrocknung und Kühlung in einem Apparat
  • Nutzung der Kühlerabluft in vorgeschalteten Trocknungsanlagen möglich
  • Separation von Staubanteilen aus dem Zuckerstrom

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Kombinationen von Trommeltrockner und Wirbelschichtkühler

Durch die Kombination von Trommeltrockner und Wirbelschichtkühler ergänzen sich die Vorteile der beiden Systeme und es entsteht ein energetisch interessantes Konzept, welches sowohl für Neuanlagen als auch für Kapazitätserweiterungen bestehender Anlagen sehr gut geeignet ist.

Der Einsatz von Kühlrohren im Wirbelschichtkühler gestattet es, die Luftmenge zur Kühlung des Zuckers so weit zu reduzieren, dass die gesamte Abluft aus dem Wirbelschichtapparat in die Trocknungstrommel eingeleitet werden kann. Diese Abluft hat sich im Wirbelschichtkühler auf trocknungswirksame Temperaturen erwärmt und erlaubt es, den Energiebedarf für die Anwärmung der Trocknungsluft in der Trommel erheblich zu reduzieren.

Auf eine Entstaubung der Wirbelschichtkühlerabluft kann bei dessen Verwendung als Zuluft in der Trockentrommel komplett verzichtet werden. So wird die Gesamtabluftmenge für die Trocknungs- und Kühlanlage erheblich reduziert. Das hat zur Folge, dass sich der Aufwand für die Abluftentstaubung, die Größe der Ventilatoren und insbesondere deren Energieverbrauch reduziert. Die daraus resultierende Energieeinsparung macht die Kombination Trommeltrockner/Wirbelschichtkühler energetisch sehr effizient.

Für die Leistungssteigerung von existierenden Trommeltrocknern/-kühlern mit unzureichender Kühlleistung ist die Nachrüstung eines Wirbelschichtkühlers mit Kühlflächeneinbauten ebenfalls bestens geeignet. Dafür wird lediglich der Wirbelschichtkühler mit dem dazugehörigen Zuluft-Ventilator benötigt. Die gesamte Abluft wird der bereits existierenden Trommelkühlung zugeführt, erhöht dort die Trocknungskapazität der vorhandenen Anlage und wird über den bereits vorhandenen Abluftweg abgeführt.

Vorteile:

  • Reduzierte Luftmengen für die Prozessschritte Trocknen und Kühlen
  • Nutzung von Abluft aus der Kühlung in der Trocknung ohne zusätzliche Entstaubungsanlagen
  • Einsparung von thermischer Energie
  • Geringe Temperaturbelastung des Zuckers während der Trocknung
  • Optimale Trocknung im Trommeltrockner durch thermisch/mechanische Wechselwirkungen an der Kristalloberfläche
  • Durch das große Trommelvolumen wird eine Vergleichmäßigung des Massenstromes für alle nachgeschalteten Anlagenteile erreicht
  • Verklumpungen oder kurzzeitig erhöhte Zuckerfeuchten werden ohne große Probleme toleriert
  • Durch Einbau eines Mittelrohres in die Trommel kann die Trocknungsleistung bei Bedarf erhöht werden
  • Effektive Kühlung in der Wirbelschicht
  • Einstellung konstanter Zuckeraustrittstemperaturen über den gesamten Tagesverlauf sind bei entsprechender Anlagenauslegung möglich
  • Kompakte Anlagengröße
  • Separation von Staubanteilen aus dem Zuckerstrom

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