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Trocknung,

 

Trocknen, in der Lebensmitteltechnik Dörren, Abtrennen von anhaftender Flüssigkeit (Feuchte) aus Feststoffen. Darüber hinaus wird als Trocknung die Entfernung von Wasserdampf aus Gasen (z. B. durch Trockenmittel oder Kondensation) und von gelöstem oder emulgiertem Wasser aus Flüssigkeiten (z. B. organischen Lösungsmitteln) bezeichnet. Die Trocknung von Feststoffen kann bis zu einem gewissen Grad mechanisch (z. B. durch Abpressen, Filtration, Zentrifugieren) erreicht werden. Bei der Sorptionstrocknung wird das zu trocknende Gas an Sorbenzien (Silikagel, aktiviertes Aluminiumoxid) vorbeigeleitet. Die am weitesten verbreitete Trocknungsart ist die Verdunstungstrocknung, bei der der Dampf in ein Trockenmittel (Luft, Heißdampf, Rauchgas) diffundiert und mit diesem abgeführt wird. Bei der Verdampfungstrocknung erfolgt die Abfuhr des Dampfes ohne Trockenmittel.

 

Die zur Überführung der Feuchtigkeit in den Dampfzustand benötigte Wärme wird bei der Freilufttrocknung (natürliche Trocknung) durch die Strahlungsenergie der Sonne und durch die Wärme der Luft aufgebracht. Bei der thermischen Trocknung (künstliche Trocknung) wird dem zu trocknenden Gut Wärme zugeführt (von außen oder im Innern des Gutes entwickelt), die zur Verdampfung oder Verdunstung der Feuchte führt. Man unterscheidet je nach Art der Wärmezufuhr Konvektionstrocknung, Kontakttrocknung, Strahlungstrocknung und Hochfrequenztrocknung. Bei der Konvektionstrocknung wird das Gut von vorgeheiztem Trocknungsgas (z. B. Luft, Rauchgas) um- oder durchströmt. Da die Sättigungsdampfmenge mit zunehmender Temperatur steigt, wird die Trocknung durch hohe Temperatur und großes Gasvolumen begünstigt. Bei zu hoher Temperatur kann allerdings eine Schädigung des zu trocknenden Gutes eintreten. Der große Energiebedarf bei der Konvektionstrocknung erfordert Maßnahmen zur Abwärmerückgewinnung (z. B. zur Frischgasvorwärmung). Bei der Kontakttrocknung wird die Wärme von beheizten Wänden oder Einbauten des Trockners übertragen. Kontakttrocknung wird bevorzugt, wenn das Durchströmen mit Trocknungsgas schwierig ist (z. B. bei teigigen oder pastösen Gütern) oder zu Problemen bei der Entsorgung oder Arbeitssicherheit führt (z. B. bei toxischen oder explosiblen Feuchtedämpfen). Bei der Strahlungstrocknung erfolgt die Wärmeübertragung von Strahlungsquellen aus, wobei zwischen Hellstrahlern (z. B. Wolframfadenlampen) und Dunkelstrahlern (z. B. beheizte Stahlrohre oder keramische Platten) unterschieden wird. Das sehr energieaufwendige Verfahren wird hauptsächlich zur Kurzzeittrocknung dünner Schichten (z. B. Lacke, Papier- und Textilbahnen) verwendet. Bei der Hochfrequenztrocknung (Elektrowärmetrocknung) wird das Feuchtgut zwischen den Elektroden eines Plattenkondensators hochfrequenten Feldern (2-100 MHz) ausgesetzt. Die dadurch verstärkte Molekularbewegung erwärmt das Gut von innen heraus und ermöglicht so eine besonders schonende Trocknung unter Vermeidung von Verformungen und Schwindrissen (z. B. bei Edelhölzern, keramischen Produkten). Im Frequenzbereich von 2 450 MHz arbeitet die Mikrowellentrocknung, ein besonders für Nahrungs- und Genussmittel geeignetes, schonendes und hygienisches Schnelltrocknungsverfahren. Eine besondere Form der thermischen Trocknung ist die Vakuumtrocknung, bei der infolge des nach der Evakuierung im Aggregat herrschenden niedrigen Drucks die Siedetemperatur der Feuchtigkeit im Trockengut sinkt, sodass eine schonende Trocknung erfolgen kann. Die Gefriertrocknung (Vakuumgefriertrocknung) ist ein weiteres schonendes Trocknungsverfahren.

 

Die Trocknung wird in Trocknern durchgeführt. Ihre Einteilung kann nach der Betriebsform (kontinuierlich, diskontinuierlich), den Betriebsbedingungen (z. B. Umgebungsdruck, Vakuum), der Erscheinungsform des zu trocknenden Gutes (z. B. rieselfähig, stückig, teigig), dem Zeitbedarf (einige Sekunden in Kurzzeittrocknern, bis zu mehreren Stunden in Langzeittrocknern), dem Trocknungsverfahren oder nach der Formgebung für das zu trocknende Gut (z. B. Granulier-, Mahltrockner) erfolgen. Große Bedeutung haben Konvektionstrockner. Mit fester Unterlage für das zu trocknende Gut arbeiten z. B. die Darre für landwirtschaftliche Produkte und der Kammertrockner (Trockenschrank, für formbeständige Trockengüter, z. B. für Schnittholz), ein Teil der Abluft wird zusammen mit der Frischluft zurückgeführt. Mit bewegter Unterlage arbeiten in Trockenkanälen umlaufende Endlosbänder aus Tuchbahnen, Stahlplatten u. a. (Bandtrockner). Trommeltrockner (z. B. für Holzspäne, Grüngut, Kalidüngesalze) bestehen aus einem schwach geneigten Drehrohr, durch das rieselfähiges Gut hindurchbewegt und zugleich umgeschaufelt wird. Das z. B. durch eine Heißluftdusche erwärmte Trocknungsgas kann im Gleichstrom oder Gegenstrom geführt werden. In Wirbelschichttrocknern (z. B. für Pharmazeutika) wird körniges oder pulveriges Gut durch aufströmendes Trocknungsgas aufgewirbelt und während der Trocknung in der Schwebe gehalten. So werden guter Stoff- und Wärmeübergang und einheitliche Temperaturen erreicht. Zerstäubungs- oder Sprühtrockner bestehen aus turmartigen Behältern, in denen flüssiges bis pastöses Nassgut in einem Heißgasstrom zerstäubt wird (Sprühtrocknung). Zu den Kontakttrocknern gehört der Walzentrockner (Dünnschichttrocknung, für pastöse Güter, z. B. Kakaomasse), in dem das Gut dünnflüssig bis breiartig auf innenbeheizte Walzen als dünner Film aufgetragen, während des Walzenumlaufs getrocknet und durch Schabmesser in Schuppen- oder Flockenform abgestreift wird. In der Landwirtschaft unterscheidet man Durchlauftrockner und Satztrockner. - Über die Trocknung von Anstrichstoffen Lacke.

 

Literatur:

 

F. Kneule: Das Trocknen (³1975);

 

T.-Technik, Beitrr. v. O. Krischer u. a., 3 Bde. (^2-31978-89);

 H. Roth: T.-Prozesse (Berlin-Ost 1989);

 K. Sattler: Therm. Trennverfahren (Neuausg. ²1995).