Za sušenje z razprševanjem je značilen hiter prenos toplote, hitro izhlapevanje vode in takojšen čas sušenja. Poleg tega ima izdelek dobro kakovost, hrustljavo teksturo in dobro topnost, kar lahko izboljša hitrost raztapljanja nekaterih pripravkov in je primerno za termosenzitivna zdravila. Poleg tega se lahko sušenje z razprševanjem uporablja tudi za pripravo mikrokapsul. To je pogosto uporabljena metoda za sušenje barvil.
Metoda sušenja za odstranjevanje vlage z atomizacijo barvil. Primerna za sušenje različnih barvil. Lahko suši fin barvilni prah, ultra fin prah, prah brez prahu in votle granule.
Glede na metodo atomizacije barvila ga lahko razdelimo v tri kategorije:
(1) Atomizacija z zračnim tokom, z uporabo stisnjenega zraka ali vodne pare za atomizacijo tekočine materiala;
(2) Razprševanje pod pritiskom, pri katerem se tekoči material s pomočjo visokotlačne črpalke pri visoki hitrosti iztisne iz šobe in nastane meglica;
(3) Rotacijska atomizacija vključuje dodajanje tekočega materiala na hitro vrteči se disk (7000~20000 vrt/min) v atomizerju, da se tekoči material hitro iztisne in atomizira. Tretja metoda ima dobre rezultate, kratek čas, visoko produktivnost dela in je priljubljena v industriji barvanja. Njeni slabosti sta visoka naložba v opremo in visoka poraba energije.
Načelo sušenja z razprševanjem je, da se materiali, ki jih je treba sušiti, z mehanskim delovanjem razpršijo v drobne delce, podobne megli, (poveča se površina izhlapevanja vode, pospeši se postopek sušenja), pridejo v stik z vročim zrakom, večina vode se v trenutku odstrani, trdne snovi v materialih pa se posušijo v prah.
Prednosti in slabosti sušenja z razprševanjem Prednosti sušenja z razprševanjem:
1. Postopek sušenja je zelo hiter;
2. Lahko se neposredno posuši v prah;
3. Enostavno spreminjanje pogojev sušenja in prilagajanje standardov kakovosti izdelkov;
4. Zaradi takojšnjega izhlapevanja zahteve za izbiro materialov opreme niso stroge;
5. Sušilnica ima določen negativni tlak, kar zagotavlja higienske pogoje med proizvodnjo, preprečuje dvigovanje prahu v delavnici in izboljšuje čistost izdelka;
6. Visoka proizvodna učinkovitost z malo operaterji.
Slabosti sušenja z razprševanjem:
1. Oprema je relativno zapletena, pokriva veliko območje in zahteva veliko enkratno naložbo;
2. Cena atomizerjev in naprav za zajemanje prahu je relativno visoka;
3. Zahteva veliko količino zraka, kar povečuje porabo električne energije puhala in zmogljivost naprave za rekuperacijo;
4. Nizka toplotna učinkovitost in visoka poraba toplote.
Zahteve za opremo za sušenje z razprševanjem:
1. Deli, ki so v stiku z izdelkom, morajo biti enostavni za čiščenje in sterilizacijo;
2. Sprejeti je treba ukrepe za preprečevanje vrtinčnih tokov in protitoka koksa v vročem zraku;
3. Preprečite vnos nečistoč v izdelek z zrakom;
4. Opremljen z napravami za prikaz in snemanje temperature in tlaka za lažji pregled proizvodnega delovanja;
5. Naprava za odsesavanje prahu z visoko stopnjo odsesavanja;
6. Prah je treba hitro izprazniti in ohladiti, da se izboljša topnost in takojšnja topnost;
7. Temperatura v sušilnici in temperatura izpušnih plinov ne smeta presegati 100 ℃, da se zagotovi varnost in kakovost;
8. Pri pršenju so koncentrirane kapljice mleka v enakomernem stiku z vročim zrakom, kar izboljša toplotno učinkovitost;
9. Čim bolj zmanjšajte oprijem sten pri viskoznih snoveh.
Razvrstitev opreme za sušenje z razprševanjem je razvrščena glede na metodo granulacije:
1) Metoda sušenja z razprševanjem pod pritiskom:
① Načelo: Z visokotlačno črpalko se material zgosti v 10–200 megličastih delcev s pomočjo atomizerja (pršilne pištole) pri tlaku 70–200 atmosferskih tlakov, ki pride v neposreden stik z vročim zrakom za izmenjavo toplote in se v kratkem času posuši.
② Naprava za granulacijo s tlačnim pršenjem: tipa M in tipa S, z vodilnim utorom, ki lahko povzroči vrtenje toka tekočine. Os vodilnega utora tipa M je pravokotna na os šobe in se z njo ne seka; os vodilnega jarka v obliki črke S je pod določenim kotom glede na vodoravnico. Namen je povečati turbulenco raztopine med pršenjem.
2) Metoda centrifugalnega sušenja z razprševanjem:
① Načelo: Z visokohitrostnim vrtečim se diskom v vodoravni smeri se na raztopino izvaja centrifugalna sila, zaradi česar se ta z veliko hitrostjo izbriše in tvori tanek film, fino žico ali kapljico tekočine. Zaradi trenja, oviranja in trganja zraka tangencialni pospešek, ki ga povzroča vrtenje diska, in radialni pospešek, ki ga povzroča centrifugalna sila, povzročita kombinirano hitrost, ki se giblje po disku, s trajektorijo spiralne oblike. Ko je tekočina izbruhnjena z diska nad to spiralno črto, se razprši v zelo majhne kapljice, ki se premikajo vzdolž tangencialne smeri diska s povprečno hitrostjo, hkrati pa kapljice padajo pod gravitacijsko silo Zemljinega središča zaradi različnih velikosti razpršenih delcev. Zato so tudi njihove leteče razdalje različne, delci, ki padajo na različnih razdaljah, pa tvorijo valj, simetričen glede na os vrtenja.
② Zahteve za pridobitev bolj enakomernih kapljic:
a. Zmanjšajte vibracije med vrtenjem diska
b. Količina tekočine, ki vstopi v disk, ostane konstantna na enoto časa
c. Površina diska je ravna in gladka. d. Krožna hitrost diska ne sme biti premajhna, rmin=60 m/s. Če je emulzija (100–160 m/s) manjša od 60 m/s, so kapljice pršenja neenakomerne. Razdalja pršenja je v glavnem sestavljena iz skupine kapljic in skupine drobnih kapljic, ki se pogrezajo v bližino diska, in se zmanjšuje z naraščanjem hitrosti vrtenja.
③ Struktura centrifugalnega pršenja: zahteve: obseg vlaženja je dolg, raztopina lahko doseže visoko hitrost vrtenja, pršenje je enakomerno, struktura je čvrsta, lahka, preprosta, brez mrtvih kotov, enostavno razstavljanje in pranje ter visoka produktivnost. Razvrstitev glede na obliko sušilne komore glede na smer gibanja med vročim zrakom in posušenimi delci v sušilni komori: vzporedni tok, protitok, mešani tok. Vzporedni tok se pogosto uporablja pri sušenju mleka. Vzporedni tok se lahko suši z višjo temperaturo vhodnega zraka, ne da bi to vplivalo na kakovost izdelka.
a. Vzorec vodoravnega vzporednega toka
b. Vertikalni spust in vzorec toka
c. Navpični spust z mešanim tokom.
d. Sušenje z razprševanjem navpično naraščajoče in tekoče hrane Zaradi visoke temperature se bodo nekatera rastlinska hranila izgubila. Za te rastline je liofilizacija učinkovita metoda koncentracije in konzerviranja. Vendar pa nekatere rastline potrebujejo določeno temperaturo za odstranitev strupenih snovi. Za te rastline je tehnologija sušenja z razprševanjem idealna. Vzemimo za primer sojo. Postopek koncentracije zahteva določeno temperaturo za odstranitev snovi, imenovane zaviralci tripsina (ki ovirajo prebavo in razgradnjo beljakovin).
Sušenje z razprševanjem je pogosto zadnji korak v proizvodnem procesu, ki pomeni pretvorbo snovi iz tekočine v prah z neprekinjenim razprševanjem, mešanjem in sušenjem. Med številnimi tehnologijami shranjevanja hrane ima sušenje z razprševanjem svoje edinstvene prednosti. Ker temperatura, uporabljena pri tej tehnologiji, ni zelo visoka, lahko učinkovito ohrani okus, barvo in hranilno vrednost hrane, hkrati pa odstrani mikrobno kontaminacijo. Sušenje z razprševanjem se običajno uporablja za odstranjevanje vode iz surovin. Poleg tega ima različne druge namene, kot so spreminjanje velikosti, oblike ali gostote snovi. Pomaga lahko pri dodajanju drugih sestavin med proizvodnim procesom, kar pomaga pri proizvodnji izdelkov z najstrožjimi standardi kakovosti. Delovanje metode sušenja z razprševanjem Pred sušenjem z razprševanjem je treba sojo oprati in olupiti, neželezakovinske sestavine, kot je maščoba, pa zmanjšati, da se v soji koncentrirajo najbolj hranljive sestavine. Po takšni koncentraciji se lahko soja suši z razprševanjem.
Dejanski postopek sušenja z razprševanjem lahko razdelimo na več korakov:
Najprej se tekoči produkt dovaja v atomizer, kjer ga hitro vrteče kolo atomizira, zaradi česar produkt postane trdno tekoče stanje z mešanico delcev.
V drugem koraku se atomizirani delci usmerijo v sušilno komoro z nadzorovano temperaturo in pretokom zraka, vroč zrak pa izhlapi tekočino v delcih. Da končni izdelek izpolnjuje standarde, mora biti čas stika delcev z vročim zrakom primeren, da se v praškastem izdelku ohrani določena količina vlage; hkrati je treba dobro nadzorovati tudi stanje v sušilnici, saj lahko velikost prostornine sušilnice in pogoji pretoka zraka vplivajo na hranilno vrednost izdelka.
Tretji in zadnji korak v celotnem programu je zbiranje prahu v zračnem toku v posodo skozi separator, tako da se končni izdelek lahko zapakira ali zmeša z drugimi komponentami.
Značilnosti:Hitro sušenje. Po centrifugalnem pršenju se površina dovodne tekočine močno poveča. V visokotemperaturnem zračnem toku lahko 95–98 % vode takoj izhlapi, čas sušenja pa je le nekaj sekund. Vzporedno sušenje z razprševanjem lahko povzroči, da kapljice tečejo v isto smer kot vroč zrak. Čeprav je temperatura vročega zraka visoka, vroč zrak vstopi v sušilnico in takoj pride v stik s kapljicami razpršila, kar povzroči močan padec notranje temperature, medtem ko temperatura mokrega termometra materiala ostane v bistvu nespremenjena, zato je primerno tudi za sušenje termoobčutljivih materialov.
Čas objave: 26. april 2023