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Verfahrenstechnik 7/2022

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Verfahrenstechnik 7/2022

ADSORPTIONSTROCKNUNG

ADSORPTIONSTROCKNUNG WENN LUFTFEUCHTIGKEIT ZUM PROBLEM WIRD Ein Kühllager für Impfstoffe – vereist, mit Raureif an Wänden und Regalen, dazu Nebelbildung. Werden keine geeigneten Vorkehrungen getroffen, kommt es bei Lagertemperaturen weit unter 0 °C unweigerlich zu solchen Problemen. Die Lösung: eine intelligente Luftentfeuchtung, die auch mit extremer Kälte klarkommt. Corona-Impfstoffe werden uns schätzungsweise noch lange begleiten – und mit ihnen spezielle Herausforderungen bei deren Lagerung. Vor allem mRNA-basierte Impfstoffe stellen hier besondere Anforderungen: Comirnaty von Biontech/Pfizer ist bei –90 bis –60 °C sechs Monate haltbar, Covid-19-Vaccine Moderna kann bei –25 bis –15 °C sieben Monate aufbewahrt werden. Bei solch tiefen Temperaturen spielt auch die Regelung der Luftfeuchte eine entscheidende Rolle. Denn sobald sich die Türen zum Lagerraum beim Abtransport oder Einbringen öffnen, strömt wärmere, feuchte Luft ein. Wird diese nicht abgeführt, schlägt sich das Wasser aus der Luft als Eisschicht oder Raureif auf Böden, Wänden und Waren nieder. Zudem bildet sich Nebel. Das gefährdet sowohl die Produkteigenschaften wie auch die Betriebssicherheit. Eine etwaig vorhandene Temperaturschleuse, die vor dem Lagerraum installiert ist, kann dieses Problem nicht allein verhindern, wenn sie nicht selbst über eine Luftentfeuchtung verfügt. EFFIZIENZ UND MINUSGRADE: EINE HERAUSFORDERUNG Doch gerade in diesem Niedrigtemperaturbereich erweist es sich als besonders anspruchsvoll, Luft effizient zu entfeuchten, wie Arthur Jäger von der Condair GmbH anhand eines aktuellen Beispiels berichtet: „Bei einem Hersteller hier in Deutschland haben wir vor kurzem mithilfe von Adsorptionstrocknung für einen sicheren und effizienten Betrieb eines Impfstofflagers gesorgt.“ 32 VERFAHRENSTECHNIK 2022/07 www.verfahrenstechnik.de

SPECIAL ACHEMA ist eine niedrige Verdampfungstemperatur erforderlich, um bei den sehr kalten Raumtemperaturen überhaupt eine Entfeuchtung zu gewährleisten. Die Folge: geringere Luft- und Kühlleistungen, ein Zyklus aus wechselnder Entfeuchtung und Enteisung sowie höhere Betriebskosten aufgrund eines geringeren Coefficient of Performance (COP). Impfstoffe gegen Covid-19 müssen bei tiefen Temperaturen gelagert werden SILICAGEL SPEICHERT GROSSE MENGEN AN WASSER Da die Regelung der Luftfeuchte auf konventionellem Weg bei der Impfstofflagerung also an ihre Grenzen kommt, wurde ein Adsorptionstrockner eingesetzt, der die Luft auch in diesem extremen Temperaturbereich konsequent entfeuchtet. Sein Vorteil: Er nutzt die Eigenschaften von Silicagelen, um die Luft zu trocknen. Das Silicagel besitzt eine innere Oberfläche von bis zu 800 m 2 /g und ist stark hygroskopisch. So kann es große Mengen an Wasser aus der Prozessluft auf der Oberfläche aufnehmen und in seiner inneren Struktur speichern. „Damit bekommen wir Feuchtigkeit auch in jenen Fällen aus der Luft, wo eine herkömmliche Luftentfeuchtung kaum mehr möglich ist“, sagt Jäger. Konkret funktioniert der Adsorptionstrockner so: Der Prozessluftventilator fördert die zu trocknende Luft in das Gerät. Dort erreicht sie nach einem Luftfilter den sich langsam drehenden Sorptionsrotor, der zu mehr als 82 Prozent aus Silicagel auf einer luftdurchlässigen Glasfaser-Wabenstruktur besteht. Während die Luft durch den Sorptionsrotor strömt, finden zwei Prozesse gleichzeitig statt: Die Prozessluft wird sehr stark entfeuchtet, was die Luft je nach Entfeuchtungsintensität mehr oder weniger erwärmt, die entfeuchtete und in diesem Fall leicht erwärmte Luft wird in die Schleuse eingebracht und über Kühlkassetten nachgekühlt. 01 Silicagel besitzt eine innere Oberfläche von 800 m 2 /g und ist stark hygroskopisch, sodass es große Mengen an Wasser aus der Prozessluft aufnehmen kann Den betreffenden Kundennamen dürfe er aus Gründen der Geheimhaltung nicht nennen. Jedenfalls sei das Thema Luftfeuchte bereits in der Planungs- und Auslegungsphase berücksichtigt worden. Ziel war es, die Luftschleuse vor dem Kühlraum mit –70 °C bei einer Temperatur von –20 °C und 30 Prozent relativer Luftfeuchte zu stabilisieren. „Die Leistung von Umluftkühlern reichte für das Vorhaben nicht aus beziehungsweise wäre der energetische und anlagentechnische Aufwand viel zu kostenintensiv gewesen“, sagt Jäger und erklärt: „Ein Umluftkühler saugt die Luft aus der Schleuse an, kühlt sie in einem Wärmeübertrager und bläst sie dann zurück. Je tiefer die Temperatur, desto geringer ist hier die Effizienz.“ Denn bei Temperaturen unterhalb des Gefrierpunkts vereisen Umluftkühler schnell, sodass Enteisungsphasen notwendig sind. Außerdem www.verfahrenstechnik.de VERFAHRENSTECHNIK 2022/07 33