| Fluidized bed freeze drying under atmospheric pressure |
Schlüsselwörter:
Wirbelschicht, Trocknung, Gefriertrocknung, Adsorption, Modellierung
fluidized bed, drying, freeze drying, adsorption, modeling
Sachgruppe der DNBAbstract
This work deals with studying freeze drying processes in fluidized beds. Based on technical literature’s research a plant conception with circulating drying gas was developed and realized as a lab-scale fluidized bed plant. The conception’s idea on one hand is an enabled inert gas drying and on the other hand the utilization of circulating processes’ favorable energetic behavior. This new developed process is analyzed first and foremost by practical work and studies. These freeze drying analysis are executed with a model substance as well as real natural products. During these practical studies essential operational parameters like gas inlet temperature, gas flow rate and bed mass were varied. The presented theoretical modeling and balancing of the developed process based on the detected analogy between own practical freeze drying studies and results and the conventional hot air drying behavior. All computation validations show a satisfying correlation. Finally the theoretical and practical results of this work serve for the determination of plant specific running costs and specific energy needs.
Die Arbeit beschäftigt sich mit der Untersuchung der atmosphärischen Gefriertrocknung in Wirbelschichten. Ausgehend von einer Literaturrecherche wird ein Anlagenkonzept entwickelt und als Versuchsanlage realisiert, welches eine Kreislauffahrweise des Trocknungsgases vorsieht. Die Idee des Konzeptes ist einerseits eine mögliche Inertgastrocknung und andererseits die Nutzung des günstigen energetischen Verhaltens dieser Fahrweise. Das entwickelte Verfahren wird in erster Linie anhand praktischer Arbeiten untersucht. Dazu werden Trocknungsuntersuchungen anhand einer Modellsubstanz und mittels biologischer Produkte durchgeführt. Wesentliche variierte Betriebsparameter sind die Gaseintrittstemperatur, der Gasdurchsatz und die Bettmasse. Die festgestellte Analogie der experimentellen Untersuchungen zwischen der konventionellen Warmlufttrocknung und der Trocknung bei negativen Temperaturen ist die Grundlage einer anlogen Modellierung und Bilanzierung des neuen Verfahrens. Die Validierungen der Berechnungsmodelle zeigen sowohl für die Modellsubstanz als auch für die biologischen Produkte zufriedenstellende Übereinstimmungen. Die theoretischen und praktischen Erkenntnisse dienen schließlich der Ermittlung anlagenspezifischer Betriebskosten und des spezifischen Energiebedarfs für die Trocknung.
| Betreuer | Mörl, Lothar; Prof. Dr.-Ing. habil. Dr. h. c. |
| Gutachter | Tsotsas, Evangelos; Prof. Dr.-Ing. habil. |
| Upload: | 2007-01-02 |
| URL of Theses: | http://diglib.uni-magdeburg.de/Dissertationen/2006/plaihlow.pdf |