Sprühtrocknung
und Fouling
Ultraschallbasierte Fouling-Überwachung
Unsere Autoren: Marco Ubeda, Iain Whitehead, Dominik Geier, Prof. Dr. Thomas Becker: Lehrstuhl für Brau- und Getränketechnologie,
TU München, Freising, Michael Frankl, Dr. Thomas Herfellner: Fraunhofer-Institut für Verfahrenstechnik und Verpackung, Freising
Sprühtrocknungsprozesse spielen
als schonende Trocknungstechniken
in vielen Industrien für die
Herstellung von hochwertigen,
pulverförmigen Produkten eine herausragende
Rolle. In der Milchindustrie wird
voreingedickte Milch (45 – 55 % TS) in
Sprühtrocknungstürme eingedüst und mit
Heißluft (150 – 240 °C) im Gegen- oder
Gleichstromverfahren getrocknet. Die Milch
selbst erwärmt sich während der Trocknung
auf etwa 75 °C. Durch die thermische Belastung
bilden sich Produktablagerungen
– Fouling genannt – an den Gerätewänden
aus. Die Ursachen liegen in der natürlichen
Milchzusammensetzung sowie in den der
Sprühtrocknung vorgelagerten Prozessen
(Vorwärmen, Homogenisierung etc.). Zusätzlich
haben auch die Prozessparameter
der Sprühtrocknung selbst Einfluss auf die
Fouling-Entstehung. Mit zunehmender Prozessdauer
können sich Teile der Ablagerungen
von der Wandung ablösen und ins
Produkt verschleppt werden. Dies führt zu
einer sensorischen und qualitativen Minderung
der Produktqualität. Hinsichtlich der
16 7 2018 | moproweb.de
Prozesssicherheit kann ein Abplatzen der
Fouling-Schicht auch zu Bränden bis hin zu
Explosionen in den Sprühtrocknungstürmen
führen. Eine ausreichende Vermeidung von
Fouling ist bislang nicht möglich. Deshalb
müssen nach Prozessende die Fouling-Ablagerungen
über Cleaning-in-Place-(CIP)-Reinigungsprogramme
entfernt werden. Üblicherweise
ist die CIP-Reinigung so ausgelegt,
dass der Reinigungserfolg auch bei starker,
schwer zu entfernender Verschmutzung
gewährleistet ist. Die CIP-Reinigungspromi
| Technik/IT
Abbildung 1: a) Sprühtrockner des Fraunhofer IVV, b) Typische Fouling-Entwicklung
innerhalb des Sprühtrockners