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Verfahrenstechnik 11/2015

Verfahrenstechnik 11/2015

TOP-THEMA I

TOP-THEMA I LEBENSMITTEL- UND GETRÄNKETECHNIK So schonend wie möglich Vorteile des „Gentle Touch“ Verfahrens in der Mischtechnik Michael Kaiser In vielen Industriezweigen müssen Produkte behandelt werden, die bruchempfindlich und tempe ratursensibel sind. Das Gentle Touch Verfahren erlaubt ein besonders schonendes Mischen. Es ermöglicht eine rasche Homo genisierung und Entleerung bei minimalem Energie-Eintrag und lässt sich mit Funktionen des Imprägnierens, Heizens, Kühlens und Trocknens kombinieren. Autor: Dr. Michael Kaiser, Lindor Products B.V., Dordrecht, Niederlande Über den Einlauf in der Drehachse der sich in langsamer Rotation befindlichen Trommel strömt das frei fließende Material ein. Während des Mischprozesses gleitet das Produkt kontinuierlich in axialer – und in Längsrichtung über aerodynamisch geformte und ausgerichtete Ablaufrutschen. Das sich daraus ergebende komplexe dreidimensionale Strömungsmuster entspricht in etwa dem einer räumlichen Acht. Während des Mischvorgangs fallen die Partikel durch den leeren Kopfraum des Mischers kontinuierlich und sanft auf den Produktspiegel zurück. Die Drehung und die Schwerkraft mischen das Produkt wahllos, wobei jeder einzelner Partikel in Richtung Auslass und zurück bewegt wird. Die Homogenisierung ist meist schon nach wenigen Minuten abgeschlossen. Nach dem Öffnen der Auslassklappe verlässt das Produkt unterstützt durch die fördernde Funktion der Schaufeln den Mischer innerhalb weniger Minuten mit einer üblichen Entleerungsrate von deutlich über 99 %. Vorteile des Verfahrens Es gibt keine inneren beweglichen Mischaggregate und somit auch keine Produkt zerstörenden Scherkräfte. Die Reibgeschwindigkeit an der Innenseite der Trommel bleibt immer unter 1 m/s, wodurch thermische Beschädigungen des Produktes vermieden und die Erfüllung von Atex-Anforderungen leicht gemacht werden. Das Verfahren ist äußerst energiesparend. Bei einem Nutz volumen von 3000 l wird z. B. nur eine Antriebsleistung von 5,5 kW benötigt. Während der Entleerung wird der Mischvorgang in Gang gehalten und dadurch eine Entmischung verhindert. Das totraumfreie Innenleben des Mischers ermöglicht eine einfache Reinigung. Das System ist nahezu wartungsfrei. Anwendungsmöglichkeiten Das Verfahren erlaubt eine variable Befüllung zwischen 10–100 % des Nutzvolumens, das je nach Baugröße zwischen 10 und 25 000 l liegt und ab einer Baugröße von 500 l sowohl batchweise als auch kontinuierlich betrieben werden kann. Zur Erleichterung der Reinigung kann der Mischer mit verfahrbaren Ein- und Ausläufen, CIP/WIP-Vorrichtungen und extra großen Reinigungsklappen ausgerüstet werden. Geeignet gleichermaßen für Pulver, Flakes und Granulate sind typische 14 VERFAHRENSTECHNIK 11/2015

Funktionsprinzip des Mischers Applikationen Rei nigungsmittel, Metall salze, Batteriemassen, Keramikpulver, Cerealien, Gewürze, Kräuter und Teeblätter. Bei Flüssigkeitsinjektion zur Imprägnierung, Aromati sierung, Befeuchtung oder Beschichtung des Mischgutes fallen die Partikel durch einen Flüssigkeitsnebel und nehmen so schnell und homogen das eingesprühte Medium auf. Das Mischsystem kann auch als rotierender Reaktionsmischer für Heizung, Trocknung, Kühlung, Gefrierung, Desinfektion und Pasteurisation von Produkten genutzt werden. Die Mischer können mit einem Doppelmantel an der Trommel oder zur Beheizung mit Wasser, Dampf oder Themoöl ausgerüstet werden. Auch eine Trocknung durch einen kontinuier lichen Luftstrom während des Mischvorgangs und eine Inertisierung des Misch gutes sind möglich. Die Kernkomponente Hygienische Ventile mit Effizienzplus Drei Beispiele aus der Paraxis Für einen führenden Hersteller von Compoundieranlagen wurde ein beheizbarer Mischer zur Verbesserung der spezifischen Eigenschaften vernetzbarer Kunststoff compounds als Ausgangsmaterial für die Herstellung von Hochspannungs-Kabel isolationen konzipiert. Hierzu werden Mischer mit beheizter Trommel eingesetzt, in der die Imprägnierung abläuft, indem das warme Granulat mit einem ver netzenden Kontaktmittel besprüht wird. Der Mischer ist mit einer Wasser beheizten Trommel und Injektionslanze sowie mit speziellen kontaktlosen Dichtungen aus gestattet. Die notwendige Reinheit der Compounds mit einer Verunreinigung < 1 ppm stellte dabei hohe Anforderungen an die Trommeldichtung. Die beheizte Mischtrommel hält die Produkttemperatur während des Besprühungs- und Umwandlungsprozesses konstant. Dazu zirkuliert heißes Wasser durch den Doppelmantel und erwärmt das Produkt. Die Injektionslanze zur Flüssigkeitsdosierung des hierzu verwendeten Peroxid ist ebenfalls ummantelt und mit Warmwasser beheizt. In einem anderen Beispiel wird nach der Sprühtrocknung ein extrem abrasives Siliziumkarbid für technische Keramikprodukte im Mischer mit einem Nutzvolumen von 4000 l gemischt und mit einem Öl beschichtet. Es ging darum, ein verschleißfestes und resistentes System für das Mischen und Beschichten von Siliziumkarbid zu finden. Durch das schonende Mischen werden keine Kräfte auf das Pulver aufgebracht. Die Bewegung reduziert sich auf das Abrollen der Partikel über den Edelstahlflächen, den Schaufeln, der Mischtrommel und unter einander. Der Krafteintrag ist minimal, wodurch der Verschleiß auf ein Minimum begrenzt werden kann. Während des Mischens kann außerdem eine gleichmäßige flüssige Beschichtung generiert werden. Auch eine der weltweit größten Teemarken mit äußerst zerbrechlichen Teeblättern wird seit über einem Jahrzehnt weltweit mit dem „Gentle Touch“ Verfahren gemischt. Meist unter Einbeziehung von Einspritzdüsen zur Aromatisierung werden die verschiedenen Teesorten und etwaige andere benötigte Zusatzstoffe wie Gewürze, Blütenblätter oder Fruchtstücke innerhalb von nur drei Minuten homogen vermischt. Der bisher größte gebaute Teemischer hat ein Batch-Volumen von 12 m³, was einer Menge von in etwa 1,8 Mio. Teebeuteln entspricht. Die GEA Ventilbaureihen VARIVENT ® und ECOVENT ® helfen, Kosten zu sparen. Dank der flexiblen Konzeption und innovativer, bewährter Funktionen sind sie die Kernkomponenten jeder Anlage. • Hygienisches, totraumfreies Design • Strömungsoptimiert • Geringster Montage- und Wartungsaufwand • EHEDG und 3A zertifiziert GEA Tuchenhagen GmbH Am Industriepark 2 – 10, 21514 Büchen Tel. +49 4155 49-0, sales.geatuchenhagen@gea.com gea.com engineering for a better world Nürnberg, Deutschland 10. – 12. November 2015 Halle 7, Stand 602 www.lindor.nl VERFAHRENSTECHNIK 11/2015 15 GEA-Tuchenhagen.indd 1 21.10.2015 13:13:05

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