Ein Fallfilmverdampfer ist ein Gerät, das in der Industrie verwendet wird, um temperaturempfindliche Stoffe zu verdampfen und unter kontrollierten Bedingungen Konzentrate dieser Stoffe zu gewinnen. Sie finden Anwendung in verschiedenen Industrien wie Molkerei, Papier und Chemie. Fallfilmverdampfer können auch im Pharma- und Lebensmittelbereich eingesetzt werden.
Die zu verarbeitende wärmeempfindliche Flüssigkeit fließt in einem dünnen Film entlang der Wände der Heizrohre nach unten, weshalb er als Fallfilmverdampfer bezeichnet wird. Die flüssige Substanz wird bei Bedarf auf Siedetemperatur erhitzt, bevor sie in den Kopf des Verdampfers gelangt. Sobald es in den Kopf eintritt, strömt es durch die Innenfläche der Heizrohre nach unten.
Auf die Außenfläche der Rohre wird Dampf aufgebracht. Die Flüssigkeit verdampft ohne direkten Kontakt mit dem Dampf. In der nächsten Phase gelangen die konzentrierte Flüssigkeit und der Dampf in einen Abscheider. Die Flüssigkeit wird gesammelt und über eine Pumpe abgegeben.
Ein Fallfilmverdampfer dient zum Aufkonzentrieren von Stoffen, die dazu neigen, durch Kondensation Rückstände zu hinterlassen. Sie sind sehr sorgfältig konstruiert, damit die Flüssigkeit gleichmäßig über die Oberflächen der Rohre fließen kann und erfordern eine ordnungsgemäße Benetzung der Heizflächen, damit der Prozess reibungslos abläuft. Werden die Oberflächen nicht ausreichend befeuchtet, können Verkrustungen und Trockenstellen entstehen, die den gesamten Vorgang behindern.
Sie sind die am häufigsten verwendeten Verdampfer in vielen Industrien, wenn es um das Konzentrieren von wärmeempfindlichen Flüssigkeiten geht. Sie werden in der Milchindustrie verwendet, um Milch und Magermilch ohne Hitzeschäden zu konzentrieren. Auch Obst- und Gemüsesäfte werden mit Hilfe von Fallfilmverdampfern aufkonzentriert.
Die Konzentration dieser Stoffe ist eine Herausforderung, da bestimmte geschmacksbeeinflussende Elemente in den Säften beim Verdampfen verloren gehen. Säfte enthalten auch kleine Feststoffe, die beim Verdampfungsprozess zurückbleiben. Diese Feststoffe haften an der Oberfläche der Rohre und werden entweder verbrennen oder verderben. Dieses Problem wird vermieden, indem das System so gesteuert wird, dass das Fluid mit hoher Geschwindigkeit in den Rohren zirkuliert. Manchmal ändert sich der Geschmack des Saftes, wenn er konzentrierter wird. Daher wird etwas Rohsaft in das Konzentrat gegeben, um sicherzustellen, dass der Geschmack gleich bleibt.
Mit Hilfe eines richtig ausgelegten Kontrollsystems ist es möglich, konsistente Flüssigkonzentrate zu erhalten. Ein Fallfilmverdampfer weist eine sehr hohe Empfindlichkeit gegenüber Veränderungen von Parametern wie Zufuhrraten und Energiezufuhr auf. Er kann mit extrem geringen Temperaturunterschieden zwischen der zu verarbeitenden Flüssigkeit und dem Heizmedium betrieben werden. Diese Eigenschaft ermöglicht den Einsatz eines Fallfilmverdampfers in mehreren Konfigurationen in vielen Industrien.