TROCKNUNG

Question 1

1. Welche Feuchtigkeitsarten gibt es? Erklären Sie den einzelnen Trocknungsverlauf anhand der Trocknungsgeschwindigkeit (Skizze). Welcher Vorgang dauert am längsten bzw. ist am energieintensivsten?

Answer 1

Feuchtigkeitsarten:
 Oberflächenfeuchtigkeit (dünner Film auf Trockengut – wird zuerst entfernt)
 Kapillar- und Porenfeuchtigkeit (langsamer, weil Kapillarkräfte und Diffusionswiderstand des Trockenguts überwunden werden müssen)
 Kristallwasser (mit starken Molekularkräften an Feststoff gebunden, kann nur mit starker thermischer Erwärmung ausgetrieben werden)
DATEI

Question 2

2. Wodurch wird der Trocknungsvorgang begünstigt?

Answer 2

 Hoher Dampfdruckunterschied zwischen Sättigungsdampfdruck des feuchten Trockenguts und Partialdampfdruck der warmen Trocknungsluft
 Dampfdruckunterschied ist möglichst hoch, wenn Trocknungstemperatur möglichst hoch und Feuchtigkeit der Trocknungsluft möglichst gering (oder Vakuum)
 Große Oberfläche für hohe Trocknungsgeschwindigkeit

Question 3

3. Welches Trockenmittel wird beim thermischen Trocknen bevorzugt eingesetzt? Wann stoppt die Feuchtigkeitsaufnahme? Was passiert beim Überschreiten der Sättigungsgrenze?

Answer 3

 Trocknungsmittel Luft
 Die Feuchtigkeitsaufnahme stoppt, wenn Sättigungsgrenze der Trocknungsluft erreicht ist, kann also nur eine begrenzte Menge Feuchtigkeit aufnehmen
 Aufnahmekapazität steigt mit zunehmender Temperatur
 Wird der Luft mehr Feuchte als Sättigungsgrenze zugeführt (bzw. abgekühlt) entsteht Übersättigung in Form feiner Tröpfchen (Nebel)  keine Trocknung mehr möglich

Question 4

4. Erklären Sie die Ausdrücke absolute und relative Feuchte inkl. Formeln.

Answer 4

DATEI
Absolute Feuchte: Masseanteil Wasser in trockener Luft (x)

Relative Feuchte: Verhältnis des momentanen Wasserdampfgehalts der Luft zum maximal möglichen Wasserdampfgehalt

Question 5

5. Was ist der Sinn des h-x-Diagramms von Mollier? Was kann damit leicht dargestellt werden? Welche wesentlichen Trocknungsparameter enthält es? Warum ist die Kurve =1.0 so wesentlich?

Answer 5

Kombination in einem Diagramm von:
 Temperaturverlauf (Isotherm)
 Spezifische Enthalpie
 Verlauf relative Luftfeuchtigkeit
 Wasserdampfgehalt x (absolute Feuchte)

grafische Beschreibung der Zustandsänderung feuchter Luft:
 Durch z.B. Erwärmung, Befeuchtung, Entfeuchtung, Kühlung oder Mischung von Luftmengen verschiedener Feuchte
 Gilt für einen isobaren Zustand! (i.a. Umgebungsdruck)

=1.0 trennt im h-x-Diagramm den ungesättigten Zustand der Trocknungsluft vom Nassdampfgebiet
 < 1: ungesättigte Luft
 > 1: Nassdampfgebiet

Question 6

6. Wie können Trocknungsverfahren allgemein eingeteilt werden? (Wärmetransport, Temperatur, Druckbereich)

Answer 6

Nach Wärmetransport:
 Konvektionstrocknung (durch erzwungene Luftströmung, z.B.: Föhn)
 Kontakttrocknung (durch Wärmeleitung bzw. Heizflächen)
 Strahlungstrocknung (durch Wärme-)Strahlungstransport; Luft wird indirekt erhitzt, z.B.: Infrarot-Strahler)

Nach Temperatur:
 Verdunstungstrocknung
 Verdampfungstrocknung
 Gefriertrocknung (bei < 0°C, Trocknung unterhalb des Tripelpunkts, direkter Übergang von fest in gasförmig (=Sublimation))

Nach Druckbereich:
 Lufttrocknung (bei Atmosphärendruck)
 Vakuumtrocknung (Trocknung unter reduziertem Druck, schonende Trocknung)