Prozesswasser muss häufig nachbehandelt werden, um es entweder vorschriftsmäßig zu entsorgen oder wieder in den Prozesskreislauf rückzuführen. Um die erforderliche Qualität zu erreichen, sind oft Verfahrenskombinationen notwendig. In der Prozesswasser-Aufbereitungslösung von Gig Karasek stehen thermische Verfahren im Mittelpunkt. Dünnschichttrockner sind hier die Schlüsselkomponenten. Sie bestehen aus einem Mantel mit Stutzen für Produkte, Brüden und Heizmedium sowie einem speziellen Rotorsystem. Die Rotoren verteilen das Produkt kontinuierlich über den gesamten Umfang der Heizwand. Mit Hilfe spezieller Rotorelemente wird der Wandkontakt ständig erneuert und der Produktstrom zugleich weitertransportiert. Die Rotorblätter berühren den Heizmantel während dieses Vorgangs nicht. Sie verhindern jedoch durch massiv gebaute, mit definiertem Spalt angeordnete Wischerelemente eine Verkrustung beziehungsweise Verblockung der Heizfläche, wie dies oft beim Verdampfen von Flüssigkeiten mit Feststoffen entstehen kann. Durch diese Wischerkonstruktion besteht im Trockner die Möglichkeit, flüssiges Einsatzprodukt bis hin zur Pulverform aufzutrocknen.
Horizontale Dünnschichttrockner eignen sich für die effektive Trocknung von Schlämmen, Pasten und feuchten Feststoffen sowie zur Aufkonzentrierung und Eindickung von Abwässern. Durch den geringen Produkt-Hold-Up und die ausgezeichnete Produktumwälzung gepaart mit erhöhter Verweilzeit, erzielen sie bei zu trocknenden Schlämmen beste Trocknungsergebnisse. Sie zeichnen sich durch geringen Energieverbauch, selbstreinigende Heizflächen und leichte Zugänglichkeit aus. Dünnschichttrockner haben Rotorsysteme mit reihenweise angeordneten, speziell gestalteten Rotorblättern. Der Schlamm wird durch die Rotorwischer in dünner Schicht an der Heizwand verteilt und auch weiter gefördert. Je nach Produkt und Anforderungen ist eine Restfeuchte von einigen Prozent bis zur vollständigen Auftrocknung erreichbar. Die Produktverweilzeit liegt bei größeren Trocknern zwischen circa einer und zehn Minuten, abhängig von der jeweiligen Trocknungsaufgabe und der Rotorbestückung.
Speisemenge kurzfristig ändern
Der Trockner kann auch jederzeit mit Produktinhalt abgestellt und nach einiger Zeit wieder angefahren werden, ohne dass Reinigungs- oder Wartungsaktivitäten notwendig sind. Die höhere Verweilzeit und die geringe Schlammmenge im Trockner haben auch weitere verfahrenstechnische Vorteile. Dadurch ist es möglich, den Trockensubstanzgehalt des Schlamms über die Heiztemperatur oder die Speisemenge im Trockner jederzeit und kurzfristig zu ändern und zum Beispiel so die Anforderungen einer nachgeschalteten Wirbelschichtverbrennung anzupassen.
Gig Karasek hat unter anderem einen Auftrag über eine Anlage für die Abwasseraufbereitung erhalten, welche Prozesswasser mit hohem Salzgehalt eindampfen sollte. Das Konzept beinhaltete eine zweistufige Anlage mit einem Zwangsumlaufverdampfer und einen Dünnschichttrockner, die fertig montiert in einer Stahlkonstruktion als Skid-Unit ausgeliefert wurde. Die Auslegung mitsamt allen notwendigen Berechnungen basierte auf Pilotversuchen im hauseigenen Technikum und Erfahrungen, welche das Unternehmen unter Anwendung mit dieser Verdampfungstechnologie und ähnlichen Produkten bereits gesammelt hatte.
Simulation im Labormaßstab
Vor jedem Labor- und Pilotversuch ermittelt das Unternehmen mit Prozesssimulationen die Betriebsparameter. Um die Simulationsergebnisse praktisch zu untermauern, werden Versuche im Labormaßstab durchgeführt. Für diese Versuche werden Kleinproduktmengen von fünf kg benötigt. Auf Basis der Ergebnisse aus diesen Versuchen können Aussagen über erreichbare Qualitäten, die Ausbeute sowie Destillationsparameter getroffen werden. Sind die Laborversuche erfolgreich durchgeführt, wird je nach Bedarf eine Testreihe im firmeneigenen Technikum gefahren. Diese Vorgehensweise ermöglicht es, errechnete und im Labormaßstab überprüfte Ausbeuten beziehungsweise Produktqualitäten zu gewährleisten. Sämtliche Versuche sowie die Herstellung von Kleinmengen werden während des gesamten Prozesses analytisch überwacht.
Dazu stehen verschiedene Analysemöglichkeiten zur Verfügung, wie etwa eine mobile Bedienzentraleinheit, die Trendkurven aufzeichnet und spezielle Prozessparameter protokolliert. Das Verfahren und alle relevanten Betriebsparameter werden über die Versuchslaufzeit aufgezeichnet, dokumentiert und überwacht. Der Kunde erhält anschließend einen detaillierten Versuchsbericht und erste Rückschlüsse für ein mögliches Anlagenlayout.
