Sušení rozprašováním se vyznačuje rychlým přenosem tepla, rychlým odpařováním vody a okamžitou dobou schnutí. Kromě toho má produkt dobrou kvalitu, křupavou texturu a dobrou rozpustnost, což může zlepšit rychlost rozpouštění některých přípravků a je vhodné pro termosenzitivní léčiva. Sušení rozprašováním lze také použít k přípravě mikrokapslí. Jedná se o široce používanou metodu sušení barviv.
Metoda sušení pro odstranění vlhkosti rozprašováním barviv. Vhodná pro sušení různých barviv. Může sušit jemný barvicí prášek, ultrajemný prášek, bezprašný prášek a duté granule.
Podle metody atomizace barviva lze barvivo rozdělit do tří kategorií:
(1) Atomizace prouděním vzduchu, použití stlačeného vzduchu nebo vodní páry k atomizaci kapalného materiálu;
(2) Tlaková atomizace, při které se kapalný materiál vytlačuje z trysky vysokou rychlostí pomocí vysokotlakého čerpadla, čímž se vytváří mlha;
(3) Rotační atomizace zahrnuje přidávání kapalného materiálu na vysokorychlostní rotující disk (7000~20000 ot./min) v atomizéru, aby se kapalný materiál rychle vytlačil a rozprášil. Třetí metoda má dobré výsledky, krátkou dobu trvání, vysokou produktivitu práce a je upřednostňována v barvivářském průmyslu. Její nevýhodou jsou vysoké investice do zařízení a vysoká spotřeba energie.
Princip sušení rozprašováním spočívá v rozptýlení sušených materiálů na jemné částice, podobné mlze, mechanickým působením (zvětšení odpařovací plochy vody, urychlení procesu sušení), kontaktu s horkým vzduchem, okamžitém odstranění většiny vody a vysušení pevných látek v materiálech na prášek.
Výhody a nevýhody sušení rozprašováním Výhody sušení rozprašováním:
1. Proces sušení je velmi rychlý;
2. Lze jej přímo sušit na prášek;
3. Snadná změna podmínek sušení a úprava standardů kvality produktu;
4. Vzhledem k okamžitému odpařování nejsou požadavky na výběr materiálů zařízení přísné;
5. Sušárna má určitý podtlak, což zajišťuje hygienické podmínky během výroby, zabraňuje víření prachu v dílně a zlepšuje čistotu produktu;
6. Vysoká efektivita výroby s malým počtem operátorů.
Nevýhody sušení rozprašováním:
1. Zařízení je relativně složité, pokrývá velkou plochu a vyžaduje velkou jednorázovou investici;
2. Cena atomizérů a zařízení pro regeneraci prášku je relativně vysoká;
3. Vyžaduje velké množství vzduchu, což zvyšuje spotřebu elektrické energie dmychadla a kapacitu rekuperačního zařízení;
4. Nízká tepelná účinnost a vysoká spotřeba tepla.
Požadavky na zařízení pro sušení rozprašováním:
1. Části, které přicházejí do styku s výrobkem, musí být snadno čistitelné a sterilizovatelné;
2. Měla by být přijata opatření, aby se zabránilo vzniku vířivých proudů a protiproudu koksovým práškem v horkém vzduchu;
3. Zabraňte vnášení nečistot vzduchem do produktu;
4. Vybaveno zařízeními pro indikaci a záznam teploty a tlaku pro snadnou kontrolu výrobního provozu;
5. Zařízení pro odsávání prachu s vysokou mírou odsávání;
6. Prášek by měl být rychle vyprázdněn a ochlazen, aby se zlepšila rozpustnost a okamžitá rozpustnost;
7. Teplota uvnitř sušárny a teplota výfukových plynů by neměly překročit 100 ℃, aby byla zajištěna bezpečnost a kvalita;
8. Při rozprašování jsou koncentrované kapky mléka v rovnoměrném kontaktu s horkým vzduchem, což zlepšuje tepelnou účinnost;
9. Co nejvíce minimalizujte přilepování viskózních látek ke stěnám.
Klasifikace zařízení pro sušení rozprašováním se klasifikuje podle metody granulace:
1) Metoda tlakového rozprašovacího sušení:
① Princip: Pomocí vysokotlakého čerpadla se materiál zhušťuje na 10–200 mlhovitých částic pomocí rozprašovače (stříkací pistole) při tlaku 70–200 atmosférických tlaků, který se přímo dotýká horkého vzduchu pro výměnu tepla a v krátké době dokončí sušení.
② Zařízení pro tlakový rozprašovací granulační systém: typ M a typ S, s vodicí drážkou, která umožňuje otáčení proudu kapaliny. Osa vodicí drážky typu M je kolmá k ose trysky a neprotíná se s ní; osa vodicí drážky ve tvaru S svírá s horizontální rovinou určitý úhel. Účelem je zvýšit turbulenci roztoku během rozprašování.
2) Metoda odstředivého rozprašovacího sušení:
① Princip: Vysokorychlostní rotující disk v horizontálním směru působí na roztok odstředivou silou, která způsobuje jeho vymrštění vysokou rychlostí a vytvoření tenkého filmu, jemného drátu nebo kapky kapaliny. V důsledku tření, překážek a trhání vzduchu vede tečné zrychlení generované rotací disku a radiální zrychlení generované odstředivou silou ke kombinované rychlosti pohybující se po disku s trajektorií spirálovitého tvaru. Poté, co je kapalina vymrštěna z disku nad tuto spirálovou linii, se rozptýlí na velmi malé kapičky, které se pohybují podél tečného směru disku průměrnou rychlostí a zároveň padají pod gravitační silou středu Země v důsledku různých velikostí rozprašovaných částic. Proto se liší i jejich letové vzdálenosti a částice dopadající v různých vzdálenostech tvoří válec symetrický kolem osy rotace.
② Požadavky pro získání rovnoměrnějších kapiček:
a. Snižte vibrace během otáčení disku
b. Množství kapaliny vstupující do disku zůstává konstantní za jednotku času
c. Povrch disku je rovný a hladký. d. Kruhová rychlost disku by neměla být příliš malá, rmin=60 m/s. Pokud je emulze (100-160 m/s) menší než 60 m/s, jsou kapky postřiku nerovnoměrné. Dosah postřiku se zdá být složen převážně ze skupiny kapiček a skupiny jemných kapiček klesajících v blízkosti disku a snižuje se se zvyšující se rychlostí otáčení.
③ Struktura odstředivého rozprašování: požadavky: smáčecí obvod je dlouhý, roztok může dosáhnout vysoké rychlosti otáčení, rozprašování je rovnoměrné, struktura je pevná, lehká, jednoduchá, bez mrtvých rohů, snadno se demontuje a myje a produktivita je vysoká. Klasifikace podle tvaru sušicí komory podle směru pohybu mezi horkým vzduchem a sušenými částicemi v sušicí komoře: typ s paralelním prouděním, typ s protiproudem, typ smíšeného proudění. Souběžné proudění se často používá u mléka. Paralelní proudění lze sušit s vyšší teplotou vstupního vzduchu, aniž by to ovlivnilo kvalitu produktu.
a. Horizontální paralelní proudění
b. Vertikální sestup a proudění
c. Vertikální sestup se smíšeným prouděním.
d. Sušení rozprašováním vertikálně stoupajících a tekoucích potravin Některé rostlinné živiny se ztratí v důsledku vysoké teploty. Pro tyto rostliny je lyofilizace účinnou metodou koncentrace a konzervace. Některé rostliny však potřebují určitou teplotu k odstranění toxicity. Pro tyto rostliny je ideální technologie sušení rozprašováním. Vezměte si například sóju. Proces koncentrace vyžaduje určitou teplotu k odstranění látky zvané inhibitory trypsinu (která brání trávení a rozkladu bílkovin).
Sušení rozprašováním je často posledním krokem ve výrobním procesu, který spočívá v přeměně látek z kapaliny na prášek pomocí kontinuálního rozprašování, míchání a sušení. Mezi mnoha technologiemi skladování potravin má sušení rozprašováním své jedinečné výhody. Protože teplota použitá v této technologii není příliš vysoká, dokáže účinně zachovat chuť, barvu a nutriční hodnoty potravin a zároveň odstranit mikrobiální kontaminaci. Sušení rozprašováním se obvykle používá k odstranění vody ze surovin. Kromě toho má různá další využití, jako je změna velikosti, tvaru nebo hustoty látek. Může pomoci s přidáváním dalších složek během výrobního procesu, což pomáhá vyrábět produkty s nejpřísnějšími standardy kvality. Provoz metody sušení rozprašováním Před sušením rozprašováním je nutné sójové boby omýt a oloupat a snížit obsah neproteinových složek, jako je tuk, aby se v sójových bobech koncentrovaly co nejvíce výživných složek. Po takové koncentraci lze sójové boby sušit rozprašováním.
Samotný proces sušení rozprašováním lze rozdělit do několika kroků:
Nejprve se kapalný produkt přivádí do atomizéru, kde vysokorychlostní rotující kolo rozprašuje kapalinu, čímž se produkt přemění na pevný kapalný směsný skupenství.
Ve druhém kroku jsou atomizované částice směrovány do sušicí komory s regulovatelnou teplotou a prouděním vzduchu, kde horký vzduch odpařuje kapalinu v částicích. Aby konečný produkt splňoval normy, musí být doba kontaktu částic s horkým vzduchem vhodná k udržení určitého množství vlhkosti v práškovém produktu. Zároveň by měl být dobře kontrolován stav v sušárně, protože velikost objemu sušárny a podmínky proudění vzduchu mohou ovlivnit nutriční hodnotu produktu.
Třetím a posledním krokem celého programu je shromažďování prášku v proudu vzduchu do nádoby pomocí separátoru, aby bylo možné konečný produkt zabalit nebo smíchat s dalšími složkami.
Vlastnosti:Rychlé sušení. Po odstředivém rozprašování se výrazně zvětší povrch vstupní kapaliny. Při vysokoteplotním proudění vzduchu se 95–98 % vody okamžitě odpaří a doba sušení je jen několik sekund. Souběžné rozprašovací sušení umožňuje proudění kapiček ve stejném směru jako horký vzduch. Přestože je teplota horkého vzduchu vysoká, horký vzduch vstupuje do sušárny a okamžitě se dotýká kapiček rozprašování, což vede k prudkému poklesu vnitřní teploty, zatímco teplota mokrého teploměru materiálů se v podstatě nemění, takže je vhodné i pro sušení termocitlivých materiálů.
Čas zveřejnění: 26. dubna 2023