Sorptionstrocknung
Sorptionstrocknung senkt die Luftfeuchte mithilfe eines hygroskopischen Materials (Sorbens), das Wasserdampf ohne Kondensation bindet.
Prinzip der Sorption
Das Sorbens (Silicagel, Zeolith, Lithiumchlorid — LiCl, Sorptionspolymere) hat einen niedrigeren Wasserdampfdruck als die umgebende Luft → Wasserdampf diffundiert in das Sorbens. Der Vorgang ist exotherm — die Luft erwärmt sich beim Trocknen.
Sorptionsrotor (Rotationsentfeuchter)
Häufigste industrielle Bauform: Ein mit Sorbens imprägnierter Wabenrotor dreht sich langsam (5–10 U/h) zwischen zwei Sektoren:
- Prozesssektor — feuchte Luft durchströmt den Rotor, die Feuchte wird absorbiert
- Regenerationssektor — heiße Luft (110–140 °C) treibt die Feuchte wieder aus dem gesättigten Sorbens aus
Vergleich mit dem Kondensationsentfeuchter
| Parameter | Sorption | Kondensation |
|---|---|---|
| Geeignete Temperatur | 0–40 °C (ideal < 15 °C) | > 15 °C |
| Austritts-Taupunkt | bis −40 °C | typisch > 5 °C |
| Energiebedarf | höher (Regenerationswärme) | niedriger bei höherer Temperatur |
| Austritts-Lufttemperatur | erhöht (exotherm) | gesenkt |
| Typischer Einsatz | Industrie, Museen, Pharma | Haushaltsentfeuchter |
Sorptionstrocknung im Mollier-Diagramm
Die Luft tritt feucht und kühl in den Rotor ein und verlässt ihn trockener und wärmer:
- sinkt (Feuchte absorbiert)
- steigt (exotherme Sorption)
- steigt leicht (Energie der Regenerationsluft wird teils übertragen)
Ideale (adiabate) Sorption verliefe entlang einer Isenthalpe; der reale Vorgang weicht wegen der Wärmeverluste des Rotors davon ab.
Anwendungen in der TGA
- Trockner (Holz, Lebensmittel, Arzneimittel) — trockene Bedingungen unabhängig von der Jahreszeit
- Kühllager unter 0 °C — Vermeidung von Reifbildung in Tiefkühlräumen
- Archive und Museen — φ = 45–55 % ganzjährig
- Kläranlagen — Geruchsminderung durch Trocknen der Luft
- Kombination mit direkter Kühlung — Sorption als Ergänzung für energieeffiziente Klimatisierung (DOAS-Anlagen)
Häufige Fragen
Was ist Sorptionstrocknung der Luft?
Die Sorptionstrocknung entzieht der Luft Feuchte mithilfe eines Sorptionsmittels (Silicagel, Zeolith, Lithiumchlorid), das Wasserdampf physikalisch oder chemisch bindet. Anders als ein Kondensationsentfeuchter muss sie die Luft nicht unter den Taupunkt kühlen.
Wann ist ein Sorptionsentfeuchter günstiger als ein Kondensationsentfeuchter?
Sorptionsentfeuchter sind bei Temperaturen unter 15 °C (wo Kondensationsübertrager ineffizient sind) und bei sehr niedriger geforderter Feuchte (x < 1 g/kg) vorteilhaft — etwa in industriellen Trocknern, Pharmabetrieben oder Museumsdepots.
Wie zeigt sich die Sorptionstrocknung im Mollier-Diagramm?
Nach dem Durchgang durch den Sorptionsrotor hat die Luft einen niedrigeren Wassergehalt (x sinkt), aber eine höhere Temperatur (Sorption ist exotherm — sie setzt Wärme frei). Im Mollier-h–x-Diagramm verläuft der Prozess nach links (x sinkt) und nach oben (t steigt), wobei die Enthalpie leicht ansteigt.
Visualisieren Sie Sorptionstrocknung im interaktiven Mollier-h,x-Diagramm
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