Uscarea prin pulverizare se caracterizează printr-un transfer rapid de căldură, evaporarea rapidă a apei și un timp de uscare instantaneu. În plus, produsul are o calitate bună, o textură crocantă și o solubilitate bună, ceea ce poate îmbunătăți rata de dizolvare a unor preparate și este potrivit pentru medicamente termosensibile. În plus, uscarea prin pulverizare poate fi utilizată și pentru prepararea microcapsulelor. Este o metodă utilizată pe scară largă pentru uscarea cu coloranți.
O metodă de uscare pentru îndepărtarea umezelii prin atomizarea coloranților. Potrivită pentru uscarea diferitelor tipuri de coloranți. Poate usca pudră fină de colorant, pudră ultrafină, pudră fără praf și granule goale.
Conform metodei de atomizare a coloranților, aceștia pot fi împărțiți în trei categorii:
(1) Atomizare cu flux de aer, utilizând aer comprimat sau vapori de apă pentru atomizarea lichidului material;
(2) Atomizare sub presiune, folosind o pompă de înaltă presiune pentru a presa lichidul din duză la viteză mare, formând o ceață;
(3) Atomizarea rotativă implică adăugarea materialului lichid pe un disc rotativ de mare viteză (7000~20000 r/min) în atomizor pentru a ejecta rapid materialul lichid și a-l atomiza. A treia metodă are rezultate bune, timp scurt, productivitate ridicată a forței de muncă și este preferată de industria coloranților. Dezavantajele sale sunt investițiile mari în echipamente și consumul ridicat de energie.
Principiul uscării prin pulverizare este de a dispersa materialele care urmează să fie uscate în particule fine, cum ar fi ceața, prin acțiune mecanică (creșterea suprafeței de evaporare a apei, accelerarea procesului de uscare), contactul cu aerul cald, îndepărtarea instantanee a majorității apei și uscarea materialelor solide din materiale în pulbere.
Avantajele și dezavantajele uscării prin pulverizare Avantajele uscării prin pulverizare:
1. Procesul de uscare este foarte rapid;
2. Poate fi uscat direct în pulbere;
3. Ușor de modificat condițiile de uscare și de ajustat standardele de calitate ale produsului;
4. Din cauza evaporării instantanee, cerințele de selecție pentru materialele echipamentelor nu sunt stricte;
5. Camera de uscare are o anumită presiune negativă, asigurând condiții de igienă în timpul producției, evitând împrăștierea prafului în atelier și îmbunătățind puritatea produsului;
6. Eficiență ridicată a producției cu puțini operatori.
Dezavantaje ale uscării prin pulverizare:
1. Echipamentul este relativ complex, acoperă o suprafață mare și necesită o investiție unică mare;
2. Prețul atomizoarelor și al dispozitivelor de recuperare a pulberii este relativ ridicat;
3. Necesită o cantitate mare de aer, crescând consumul de energie electrică al suflantei și capacitatea dispozitivului de recuperare;
4. Eficiență termică scăzută și consum mare de căldură.
Cerințe pentru uscarea prin pulverizare a echipamentelor:
1. Părțile care intră în contact cu produsul trebuie să fie ușor de curățat și sterilizat;
2. Trebuie luate măsuri pentru a preveni generarea de curenți turbionari și contracurent în aerul cald de către pulberea de cocs;
3. Împiedicați aerul să transporte impurități în produs;
4. Echipat cu dispozitive de indicare și înregistrare a temperaturii și presiunii pentru o inspecție ușoară a operațiunilor de producție;
5. Un dispozitiv de recuperare a prafului cu rată mare de recuperare;
6. Pulberea trebuie descărcată și răcită rapid pentru a îmbunătăți solubilitatea și solubilitatea instantanee;
7. Temperatura din interiorul camerei de uscare și temperatura gazelor de eșapament nu trebuie să depășească 100 ℃ pentru a asigura siguranța și calitatea;
8. La pulverizare, picăturile de lapte concentrate intră în contact uniform cu aerul cald pentru a îmbunătăți eficiența termică;
9. Reduceți pe cât posibil lipirea substanțelor vâscoase de perete.
Clasificarea echipamentelor de uscare prin pulverizare se face în funcție de metoda de granulare:
1) Metoda de uscare prin pulverizare sub presiune:
① Principiu: Folosind o pompă de înaltă presiune, materialul este condensat în particule de tip ceață de 10-200 printr-un atomizor (pistol de pulverizare) la o presiune atmosferică de 70-200, care intră în contact direct cu aerul cald pentru schimb de căldură și completează uscarea într-un timp scurt.
② Dispozitiv de granulare prin pulverizare sub presiune: tip M și tip S, cu un canal de ghidare care poate face ca fluxul de lichid să se rotească. Axa canalului de ghidare de tip M este perpendiculară pe axa duzei și nu se intersectează cu aceasta; axa șanțului de ghidare în formă de S este la un anumit unghi față de orizontală. Scopul este de a încerca să crească turbulența soluției în timpul pulverizării.
2) Metoda de uscare prin pulverizare centrifugă:
① Principiu: Un disc rotativ de mare viteză în direcție orizontală este utilizat pentru a aplica forța centrifugă soluției, provocând aruncarea acesteia cu viteză mare, formând o peliculă subțire, un fir fin sau o picătură de lichid. Datorită frecării, obstrucției și ruperii aerului, accelerația tangențială generată de rotația discului și accelerația radială generată de forța centrifugă au ca rezultat o viteză combinată care se deplasează pe disc, cu o traiectorie în formă de spirală. După ce lichidul este aruncat din disc deasupra acestei linii spiralate, dispersat în picături foarte mici, acestea se mișcă de-a lungul direcției tangențiale a discului cu o viteză medie și, în același timp, picăturile cad sub forța gravitațională a centrului Pământului, datorită dimensiunilor diferite ale particulelor pulverizate. Prin urmare, distanțele lor de zbor sunt, de asemenea, diferite, iar particulele care cad la distanțe diferite formează un cilindru simetric în jurul axei de rotație.
② Cerințe pentru obținerea unor picături mai uniforme:
a. Reduce vibrațiile în timpul rotației discului
b. Cantitatea de lichid care intră în disc rămâne constantă pe unitatea de timp
c. Suprafața discului este plană și netedă. d. Viteza circulară a discului nu trebuie să fie prea mică, rmin = 60 m/s. Dacă emulsia (100-160 m/s) este mai mică de 60 m/s, picăturile pulverizate sunt neuniforme. Distanța de pulverizare pare a fi compusă în principal dintr-un grup de picături și un grup de picături fine care se scufundă în apropierea discului și scade odată cu creșterea vitezei de rotație.
③ Structura pulverizării centrifuge: cerințe: perimetrul de umectare este lung, soluția poate atinge o viteză mare de rotație, pulverizarea este uniformă, structura este fermă, ușoară, simplă, fără colțuri moarte, ușor de demontat și spălat, iar productivitatea este ridicată. Clasificarea camerei de uscare se face în funcție de forma camerei de uscare și în funcție de direcția de mișcare dintre aerul cald și particulele uscate din camera de uscare: tip cu flux paralel, tip cu flux în contraflux, tip cu flux mixt. Modelele de flux concurent sunt adesea utilizate în cazul laptelui. Modelul de flux paralel poate fi uscat folosind o temperatură mai ridicată a aerului de intrare, fără a afecta calitatea produsului.
a. Model de curgere paralelă orizontală
b. Coborâre verticală și model de curgere
c. Tip cu flux mixt cu coborâre verticală.
d. Uscarea prin pulverizare a alimentelor care asumă ascensiuni verticale și curgătoare. Unii nutrienți ai plantelor se vor pierde din cauza temperaturii ridicate. Pentru aceste plante, liofilizarea este o metodă eficientă de concentrare și conservare. Cu toate acestea, unele plante au nevoie de o anumită temperatură pentru a elimina toxicitatea. Pentru aceste plante, tehnologia de uscare prin pulverizare este ideală. Luați ca exemplu soia. Procesul de concentrare necesită o anumită temperatură pentru a elimina o substanță numită inhibitori de tripsină (care vor împiedica digestia și descompunerea proteinelor).
Uscarea prin pulverizare este adesea ultima etapă în procesul de fabricație, care constă în transformarea substanțelor din lichid în pulbere prin pulverizare continuă, amestecare și uscare. Printre multele tehnologii de depozitare a alimentelor, uscarea prin pulverizare are avantajele sale unice. Deoarece temperatura utilizată în această tehnologie nu este foarte ridicată, aceasta poate păstra eficient gustul, culoarea și nutriția alimentelor, eliminând în același timp contaminarea microbiană. Uscarea prin pulverizare este de obicei utilizată pentru a elimina apa din materiile prime. În plus, are diverse alte utilizări, cum ar fi schimbarea dimensiunii, formei sau densității substanțelor. Poate ajuta la adăugarea altor ingrediente în timpul procesului de producție, contribuind la producerea de produse cu cele mai stricte standarde de calitate. Funcționarea metodei de uscare prin pulverizare Înainte de uscarea prin pulverizare, boabele de soia trebuie spălate și curățate de coajă, iar ingredientele neproteice, cum ar fi grăsimile, trebuie reduse, astfel încât să se concentreze cele mai nutritive ingrediente din soia. După o astfel de concentrare, boabele de soia pot fi uscate prin pulverizare.
Procesul propriu-zis de uscare prin pulverizare poate fi împărțit în mai multe etape:
În primul rând, produsul lichid este introdus în atomizor, unde o roată rotativă de mare viteză atomizează lichidul, determinând produsul să devină o stare solidă de particule amestecate lichide.
În a doua etapă, particulele atomizate sunt direcționate către o cameră de uscare cu temperatură și flux de aer controlabile, iar aerul cald evaporă lichidul din particule. Pentru ca produsul final să îndeplinească standardele, timpul de contact al particulelor cu aerul cald trebuie să fie adecvat pentru a menține o anumită cantitate de umiditate în produsul sub formă de pulbere; În același timp, starea din camera de uscare trebuie, de asemenea, bine controlată, deoarece dimensiunea volumului camerei de uscare și condițiile fluxului de aer pot afecta nutriția produsului.
Al treilea și ultimul pas din întregul program este colectarea pulberii din fluxul de aer într-un recipient printr-un separator, astfel încât produsul final să poată fi ambalat sau amestecat cu alte componente.
Caracteristici:Viteză rapidă de uscare. După pulverizarea centrifugă, suprafața lichidului de alimentare crește considerabil. În cazul fluxului de aer la temperatură înaltă, 95% - 98% din apă se poate evapora instantaneu, iar timpul de uscare este de doar câteva secunde. Uscarea prin pulverizare cu flux paralel poate face ca picăturile să curgă în aceeași direcție ca și aerul cald. Deși temperatura aerului cald este ridicată, aerul cald intră în camera de uscare și intră în contact imediat cu picăturile de pulverizare, rezultând o scădere bruscă a temperaturii interioare, în timp ce temperatura termometrului umed a materialelor rămâne practic neschimbată, deci este potrivită și pentru uscarea materialelor termosensibile.
Data publicării: 26 aprilie 2023