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Thermische Verfahrenstechnik (Subject) / Übung: Praktikum (Lesson)

Praktikum

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  • Ziel Praktikum Vergleich unterschiedlicher Trocknungsmethoden in Hinblick auf Endprodukt und Energieeffizienz
  • Definition Trocknung zwei Varianten Abtrennung von Flüssigkeit von feuchten Gütern -thermisch-physikalische Umwandlung oder Austreiben durch mechanische Kräfte
  • Ziele von Trocknung 4 -Haltbarkeit -Gewichtsreduktion -Aussehen -Textur
  • Vergleich mechanisch und thermisch thermisch: energieintensiver ggf. kann mehr entfernt werden?
  • Sprühtrocknung Aufbau 3 Elemente -Lufterhitzer mit Zuluftgebläse -Sprühturm -Abscheideeinheit
  • Sprühtrocknung Anwendungsbereiche -Lösungen zu Pulvern trocknen -Mikroverkapselung Öle -temperatur- und oxidationsempfindliche Güter
  • Sprühtrocknung Ablauf 1. zu trocknene Gut durch Düse / Scheibe rein (Düse: Druck; Scheibe: Drehzahl, Lochgrößen) => Oberflächenvergrößerung 2.  Gleichstrom 100 -240 °C nimmt Feuchte auf dabei auch Verdampfung 3. Grobgut in Turmkonus 4. Absaugen Luft 6. Zyklon scheidet feine Partikel ab
  • Vergleich Gefriertrocknung und Sprühtrocknung Gefriertrocknung: produktschonender, aber zeit- und kostenintensiv
  • Grundprinzip Gefriertrocknung Sublimation
  • Gefriertrockner Aufbau 4 Elemente -Vakuumgefäß -Heiz / Kühlplatten -Vakuumpumpe -Kristallisatoren / Kondensatoren
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  • Gefriertrocknung Ablauf 4 Schritte 1. Frieren des Gutes bei normalem Druck => Eiskristalle -40--65 2. Vakuum Unterschreitung Tripelpunkt  3. stufenweise Temperaturerhöhung: Sublimation 4. Drucknormalisierung (Wasserdampf wird gefroren um vol zu reduzieren)
  • Vakuumtrocknen Grundprinzip, 2 Mechanismen Zusammenhänge Verdampfen Übergang von flüssig in gasförmig Temperaturerhöhung, Druckerniedrigung oder Kombination => durch niedrige Drücke werden niedrigere Temperaturen benötigt
  • Aufbau Vakuumtrockner -Unterdruckgefäß  -Förderbänder -Scherblech -Vakuumpumpe -Kondensator für Wasserdampf
  • Vakuumtrocknung Ablauf -Vakuumpumpe erzeugt Vakuum -Transport über Förderbänder, Erhitzung -kühlen zur Vermeidung thermoplastisch -Austrag Scherblech
  • 2 Prozesse Vakuumtrocknung 1) Verdampfungstrocknung ü SP 2) Verdunstungstrocknung nicht
  • Trocknung pastöse Güter Nutzung des dampfes um aufzuschäumen
  • Versuch Praktikum Brombeersaftkonzentrat über Sprüh, Gefrier, Vakuumtrocknung, Eindampfen
  • Messgrößen Versuch -Aussehen -Restfeuchte -Anthocyane -Energie
  • Wie wird die Ausgangslösung zubereitet? -Verdünnung auf 10 Brix -Zugabe Capsul -Filtrieren
  • Durchführung Sprühtrocknung -100 ml in Mini-Sprühtturm  -Parameter Inlet, Outlet Temp, Aspirator, Pumprate einstellen -anschließende Analyse TM
  • Durchführung Gefriertrocknung 3 -Probe in Rundkolben tiefgefroren -Gefriertrockner 4 Tage -Messung Restfeuchte 
  • Durchführung Vakuumtrocknung -Trocknung in Rotationsverdampfer 40 °C -Analyse Restfeuchte
  • Durchführung Eindampfen -auf Heizplatte bei 100 °C -Analyse des Konzentrats
  • Durchführung Restfeuchte Restfeuchtemessgerät Waage tarieren
  • Analyse des Gehaltes Cyanidin-3-O-Glykosid UHPLC/MS Analyse Rohlösung und 4 getrocknente