Sušenie rozprašovaním sa vyznačuje rýchlym prenosom tepla, rýchlym odparovaním vody a okamžitým schnutím. Okrem toho má produkt dobrú kvalitu, chrumkavú textúru a dobrú rozpustnosť, čo môže zlepšiť rýchlosť rozpúšťania niektorých prípravkov a je vhodné pre termosenzitívne liečivá. Okrem toho sa sušenie rozprašovaním môže použiť aj na prípravu mikrokapsúl. Je to široko používaná metóda sušenia farbív.
Metóda sušenia na odstránenie vlhkosti rozprašovaním farbív. Vhodná na sušenie rôznych farbív. Dokáže sušiť jemný farbiaci prášok, ultrajemný prášok, bezprašný prášok a duté granule.
Podľa spôsobu atomizácie farbiva ho možno rozdeliť do troch kategórií:
(1) Rozprašovanie prúdením vzduchu, použitie stlačeného vzduchu alebo vodnej pary na rozprašovanie kvapalného materiálu;
(2) Tlaková atomizácia, pri ktorej sa kvapalina materiálu vytlačí z trysky vysokou rýchlosťou pomocou vysokotlakového čerpadla, čím sa vytvorí hmla;
(3) Rotačná atomizácia zahŕňa pridanie tekutého materiálu na vysokorýchlostný rotujúci disk (7000 ~ 20000 ot./min.) v atomizéri, aby sa tekutý materiál rýchlo vytlačil a atomizoval. Tretia metóda má dobré výsledky, krátky čas, vysokú produktivitu práce a je uprednostňovaná v priemysle farbív. Jej nevýhodou sú vysoké investície do zariadenia a vysoká spotreba energie.
Princíp sušenia rozprašovaním spočíva v rozptýlení sušených materiálov na jemné častice, ako je hmla, mechanickým pôsobením (zväčšenie plochy odparovania vody, urýchlenie procesu sušenia), kontaktom s horúcim vzduchom, okamžitým odstránením väčšiny vody a vysušením pevných látok v materiáloch na prášok.
Výhody a nevýhody sušenia rozprašovaním Výhody sušenia rozprašovaním:
1. Proces sušenia je veľmi rýchly;
2. Môže sa priamo sušiť na prášok;
3. Jednoduchá zmena podmienok sušenia a úprava štandardov kvality produktu;
4. Vzhľadom na okamžité odparovanie nie sú požiadavky na výber materiálov zariadení prísne;
5. Sušiareň má určitý podtlak, ktorý zabezpečuje hygienické podmienky počas výroby, zabraňuje lietaniu prachu v dielni a zlepšuje čistotu produktu;
6. Vysoká efektivita výroby s malým počtom operátorov.
Nevýhody sušenia rozprašovaním:
1. Zariadenie je pomerne zložité, pokrýva veľkú plochu a vyžaduje si veľkú jednorazovú investíciu;
2. Cena rozprašovačov a zariadení na regeneráciu prášku je relatívne vysoká;
3. Vyžaduje veľké množstvo vzduchu, čo zvyšuje spotrebu elektrickej energie dúchadla a kapacitu rekuperačného zariadenia;
4. Nízka tepelná účinnosť a vysoká spotreba tepla.
Požiadavky na zariadenie na sušenie rozprašovaním:
1. Časti, ktoré prichádzajú do kontaktu s výrobkom, sa musia dať ľahko čistiť a sterilizovať;
2. Mali by sa prijať opatrenia na zabránenie vzniku vírivých prúdov a protiprúdu v koksovom prášku v horúcom vzduchu;
3. Zabráňte vnášaniu nečistôt do produktu vzduchom;
4. Vybavené zariadeniami na indikáciu a záznam teploty a tlaku pre jednoduchú kontrolu výrobnej prevádzky;
5. Zariadenie na odsávanie prachu s vysokou mierou odsávania;
6. Prášok by sa mal rýchlo vyprázdniť a ochladiť, aby sa zlepšila rozpustnosť a okamžitá rozpustnosť;
7. Teplota vo vnútri sušiarne a teplota výfukových plynov by nemali presiahnuť 100 ℃, aby sa zabezpečila bezpečnosť a kvalita;
8. Pri striekaní sú koncentrované kvapky mlieka v rovnomernom kontakte s horúcim vzduchom, aby sa zlepšila tepelná účinnosť;
9. Čo najviac minimalizujte priľnavosť viskóznych látok k stenám.
Klasifikácia zariadení na sušenie rozprašovaním sa klasifikuje podľa spôsobu granulácie:
1) Metóda sušenia tlakovým rozprašovaním:
① Princíp: Pomocou vysokotlakového čerpadla sa materiál kondenzuje na 10 – 200 hmlistých častíc cez rozprašovač (striekaciu pištoľ) pri tlaku 70 – 200 atmosférického tlaku, ktorý priamo kontaktuje horúci vzduch pre výmenu tepla a dokončí sušenie v krátkom čase.
② Zariadenie na tlakové rozprašovanie granulácie: typ M a typ S, s vodiacou drážkou, ktorá umožňuje otáčanie prúdu kvapaliny. Os vodiacej drážky typu M je kolmá na os trysky a nepretína sa s ňou; os vodiacej drážky v tvare S zviera s horizontálou určitý uhol. Účelom je pokúsiť sa zvýšiť turbulenciu roztoku počas rozprašovania.
2) Metóda odstredivého sušenia rozprašovaním:
① Princíp: Vysokorýchlostný rotujúci disk v horizontálnom smere sa používa na pôsobenie odstredivej sily na roztok, čo spôsobuje jeho vyvrhovanie vysokou rýchlosťou a vytváranie tenkého filmu, jemného drôtu alebo kvapôčky kvapaliny. V dôsledku trenia, prekážok a trhania vzduchu vedie tangenciálne zrýchlenie generované rotáciou disku a radiálne zrýchlenie generované odstredivou silou ku kombinovanej rýchlosti pohybujúcej sa po disku so špirálovitou trajektóriou. Po vyvrhnutí kvapaliny z disku nad túto špirálovú čiaru sa kvapalina rozptýli na veľmi malé kvapôčky, ktoré sa pohybujú pozdĺž tangenciálneho smeru disku priemernou rýchlosťou a zároveň padajú pod gravitačnou silou stredu Zeme v dôsledku rôznych veľkostí rozprašovaných častíc. Preto sú aj ich letové vzdialenosti rôzne a častice padajúce v rôznych vzdialenostiach tvoria valec symetrický okolo osi otáčania.
② Požiadavky na získanie rovnomernejších kvapiek:
a. Znížte vibrácie počas otáčania disku
b. Množstvo kvapaliny vstupujúcej do disku zostáva konštantné za jednotku času
c. Povrch disku je plochý a hladký. d. Kruhová rýchlosť disku by nemala byť príliš malá, rmin=60 m/s. Ak je emulzia (100-160 m/s) menšia ako 60 m/s, rozprašované kvapky sú nerovnomerné. Rozprašovacia vzdialenosť sa zdá byť zložená prevažne zo skupiny kvapiek a skupiny jemných kvapiek klesajúcich blízko disku a znižuje sa so zvyšujúcou sa rýchlosťou otáčania.
③ Štruktúra odstredivého rozprašovania: požiadavky: dlhý zmáčací obvod, roztok môže dosiahnuť vysokú rýchlosť otáčania, rovnomerný rozprašovač, pevná, ľahká, jednoduchá štruktúra, bez mŕtvych rohov, ľahko sa rozoberá a umýva a vysoká produktivita. Klasifikácia podľa tvaru sušiacej komory podľa smeru pohybu medzi horúcim vzduchom a sušenými časticami v sušiacej komore: typ s paralelným prúdením, typ s protiprúdom, typ so zmiešaným prúdením. Súbežné prúdenie sa často používa pri sušení mlieka. Model s paralelným prúdením sa môže sušiť pri vyššej teplote vstupného vzduchu bez ovplyvnenia kvality produktu.
a. Horizontálny paralelný prúdový vzor
b. Vertikálny zostup a vzorec prúdenia
c. Typ so zmiešaným prúdením s vertikálnym zostupom.
d. Sušenie vertikálne stúpajúcich a tečúcich potravín rozprašovaním V dôsledku vysokej teploty sa niektoré rastlinné živiny stratia. Pre tieto rastliny je lyofilizácia účinnou metódou koncentrácie a konzervácie. Niektoré rastliny však potrebujú určitú teplotu na odstránenie toxicity. Pre tieto rastliny je ideálna technológia sušenia rozprašovaním. Vezmime si ako príklad sójové bôby. Proces koncentrácie vyžaduje určitú teplotu na odstránenie látky nazývanej inhibítory trypsínu (ktorá bráni tráveniu a rozkladu bielkovín).
Sušenie rozprašovaním je často posledným krokom vo výrobnom procese, ktorým je zmena látok z kvapaliny na prášok prostredníctvom kontinuálneho rozprašovania, miešania a sušenia. Spomedzi mnohých technológií skladovania potravín má sušenie rozprašovaním svoje jedinečné výhody. Pretože teplota použitá v tejto technológii nie je veľmi vysoká, dokáže účinne zachovať chuť, farbu a nutričné hodnoty potravín a zároveň odstrániť mikrobiálnu kontamináciu. Sušenie rozprašovaním sa zvyčajne používa na odstránenie vody zo surovín. Okrem toho má rôzne ďalšie využitie, ako je zmena veľkosti, tvaru alebo hustoty látok. Môže pomôcť pri pridávaní ďalších zložiek počas výrobného procesu, čím pomáha vyrábať produkty s najprísnejšími normami kvality. Princíp metódy sušenia rozprašovaním Pred sušením rozprašovaním sa musia sójové bôby umyť a ošúpať a musia sa odstrániť neproteínové zložky, ako je tuk, aby sa v sójových bôboch koncentrovali najvýživnejšie zložky. Po takejto koncentrácii sa sójové bôby môžu sušiť rozprašovaním.
Samotný proces sušenia rozprašovaním možno rozdeliť do niekoľkých krokov:
Najprv sa kvapalný produkt privádza do rozprašovača, kde vysokorýchlostné rotujúce koleso rozprašuje kvapalinu, čím sa produkt premení na tuhý kvapalný zmesný stav častíc.
V druhom kroku sú atomizované častice smerované do sušiacej komory s regulovateľnou teplotou a prúdením vzduchu a horúci vzduch odparuje kvapalinu v časticiach. Aby konečný produkt spĺňal normy, musí byť doba kontaktu častíc s horúcim vzduchom vhodná na udržanie určitého množstva vlhkosti v práškovom produkte. Zároveň by mal byť dobre kontrolovaný aj stav v sušiarni, pretože veľkosť objemu sušiarne a podmienky prúdenia vzduchu môžu ovplyvniť nutričné hodnoty produktu.
Tretím a posledným krokom v celom programe je zhromaždenie prášku v prúde vzduchu do nádoby cez separátor, aby sa konečný produkt mohol zabaliť alebo zmiešať s inými zložkami.
Vlastnosti:Rýchle sušenie. Po odstredivom striekaní sa povrch privádzanej kvapaliny výrazne zväčší. Pri vysokoteplotnom prúdení vzduchu sa 95 % – 98 % vody okamžite odparí a čas sušenia je len niekoľko sekúnd. Súbežné sušenie striekaním umožňuje prúdenie kvapôčok v rovnakom smere ako horúci vzduch. Aj keď je teplota horúceho vzduchu vysoká, horúci vzduch vstupuje do sušiarne a okamžite sa dotýka kvapôčok striekaného vzduchu, čo vedie k prudkému poklesu vnútornej teploty, zatiaľ čo teplota mokrého teplomeru materiálov zostáva v podstate nezmenená, takže je vhodné aj na sušenie termocitlivých materiálov.
Čas uverejnenia: 26. apríla 2023