Pihustuskuivatamist iseloomustab kiire soojusülekanne, kiire vee aurustumine ja kohene kuivamisaeg. Lisaks on tootel hea kvaliteet, krõbe tekstuur ja hea lahustuvus, mis võib parandada mõnede preparaatide lahustumiskiirust ja sobib termosensitiivsete ravimite jaoks. Lisaks saab pihustuskuivatamist kasutada ka mikrokapslite valmistamiseks. See on laialdaselt kasutatav värvaine kuivatamise meetod.
Kuivatusmeetod niiskuse eemaldamiseks värvainete pihustamisega. Sobib mitmesuguste värvainete kuivatamiseks. Sellega saab kuivatada peent värvainepulbrit, ülipeent pulbrit, tolmuvaba pulbrit ja õõnsaid graanuleid.
Värvaine pihustamise meetodi kohaselt saab selle jagada kolme kategooriasse:
(1) Õhuvoolu pihustamine, kasutades materjali vedeliku pihustamiseks suruõhku või veeauru;
(2) Rõhu pihustamine, kus materjalivedelik pressitakse otsikust suurel kiirusel kõrgsurvepumba abil, moodustades udu;
(3) Pöörlev pihustamine hõlmab materjali vedeliku lisamist pihustis olevale kiirelt pöörlevale kettale (7000–20000 p/min), et materjali vedelik kiiresti välja pritsida ja pihustada. Kolmas meetod annab häid tulemusi, lühikese aja, kõrge tööviljakuse ja on värvitööstuses eelistatud. Selle puudusteks on suured investeeringud seadmetesse ja suur energiatarve.
Pihustuskuivatamise põhimõte on kuivatatavate materjalide hajutamine mehaanilise toime abil peenosakesteks nagu udu (suurendades vee aurustumisala, kiirendades kuivamisprotsessi) kokkupuutel kuuma õhuga, eemaldades hetkega suurema osa veest ja kuivatades materjalides olevad tahked materjalid pulbriks.
Pihustuskuivatamise eelised ja puudused Pihustuskuivatamise eelised:
1. Kuivamisprotsess on väga kiire;
2. Seda saab otse pulbriks kuivatada;
3. Lihtne muuta kuivamistingimusi ja kohandada toote kvaliteedistandardeid;
4. Hetkelise aurustumise tõttu ei ole seadmete materjalide valiku nõuded ranged;
5. Kuivatusruumis on teatud negatiivne rõhk, mis tagab tootmise ajal hügieenitingimused, väldib tolmu lendamist töökojas ja parandab toote puhtust;
6. Kõrge tootmistõhusus väheste operaatoritega.
Pihustuskuivatamise puudused:
1. Seadmed on suhteliselt keerukad, hõlmavad suurt ala ja nõuavad suurt ühekordset investeeringut;
2. Pihustite ja pulbri taaskasutusseadmete hind on suhteliselt kõrge;
3. Nõuab suurt õhuhulka, mis suurendab puhuri elektrienergia tarbimist ja taaskasutusseadme võimsust;
4. Madal termiline efektiivsus ja suur soojustarve.
Pihustuskuivatamise nõuded seadmetele:
1. Tootega kokkupuutuvaid osi peab olema lihtne puhastada ja steriliseerida;
2. Tuleks võtta meetmeid, et vältida koksipulbri tekitatud keerisvoolusid ja vastuvoolu kuumas õhus;
3. Vältige õhu sattumist tootesse lisanditena;
4. Varustatud temperatuuri ja rõhu näidikute ja registreerimisseadmetega tootmisprotsessi hõlpsaks kontrollimiseks;
5. Kõrge taaskasutusmääraga tolmu kogumisseade;
6. Pulber tuleks lahustuvuse ja kohese lahustuvuse parandamiseks kiiresti välja lasta ja jahutada;
7. Ohutuse ja kvaliteedi tagamiseks ei tohiks kuivatusruumi temperatuur ja heitgaaside temperatuur ületada 100 ℃;
8. Pihustamisel puutuvad kontsentreeritud piimatilgad ühtlaselt kokku kuuma õhuga, et parandada termilist efektiivsust;
9. Viskoossete ainete puhul tuleks seina kleepumist minimeerida nii palju kui võimalik.
Pihustuskuivatusseadmete klassifikatsioon liigitatakse granuleerimismeetodi järgi:
1) Survepihustuskuivatamise meetod:
① Põhimõte: Kõrgsurvepumba abil kondenseeritakse materjal 70–200 atmosfäärirõhul pihusti (pihustuspüstol) abil 10–200 udulaadseks osakeseks, mis puutub otse kokku kuuma õhuga soojusvahetuseks ja kuivab lühikese aja jooksul.
② Survepihustusgranuleerimisseade: M-tüüpi ja S-tüüpi, millel on juhtsoon, mis paneb vedelikuvoolu pöörlema. M-tüüpi juhtsoone telg on düüsi teljega risti ega ristu sellega; S-kujulise juhtsoone telg on horisontaaltasapinnaga teatud nurga all. Eesmärk on suurendada lahuse turbulentsi pihustamise ajal.
2) Tsentrifugaalpihustuskuivatamise meetod:
① Põhimõte: Horisontaalselt kiirelt pöörleva ketta abil rakendatakse lahusele tsentrifugaaljõudu, mille tagajärjel see suurel kiirusel välja paiskub, moodustades õhukese kile, peene traadi või vedelikutilga. Õhu hõõrdumise, takistuse ja rebenemise tõttu põhjustavad ketta pöörlemisest tekkiv tangentsiaalne kiirendus ja tsentrifugaaljõust tekkiv radiaalne kiirendus ketta liikumise kombineeritud kiiruse spiraalse trajektoori järgi. Pärast seda, kui vedelik on kettast selle spiraaljoone kohal välja paiskunud, hajuvad need väga väikesteks tilkadeks, mis liiguvad ketta tangentsiaalses suunas keskmise kiirusega ja samal ajal langevad tilgad Maa keskpunkti gravitatsioonijõu alla pihustatud osakeste erineva suuruse tõttu. Seetõttu on ka nende lennukaugused erinevad ja erinevatel kaugustel langevad osakesed moodustavad pöörlemistelje suhtes sümmeetrilise silindri.
② Ühtlasemate piiskade saamise nõuded:
a. Vähendage vibratsiooni ketta pöörlemise ajal
b. Kettale siseneva vedeliku hulk jääb ajaühiku kohta konstantseks
c. Ketta pind on tasane ja sile. d. Ketta ringkiirus ei tohiks olla liiga väike, rmin = 60 m/s. Kui emulsioon (100–160 m/s) on väiksem kui 60 m/s, on pihustuspiisad ebaühtlased. Pihustuskaugus näib koosnevat peamiselt tilkade rühmast ja ketta lähedale vajuvate peente tilkade rühmast ning väheneb pöörlemiskiiruse suurenemisega.
③ Tsentrifugaalpihusti struktuur: nõuded: niisutusperimeeter on pikk, lahus võib saavutada suure pöörlemiskiiruse, pihusti on ühtlane, struktuur on kindel, kerge, lihtne, surnud nurkadeta, lihtne lahti võtta ja pesta ning tootlikkus on kõrge. Klassifitseerige kuivatuskambri kuju järgi vastavalt kuuma õhu ja kuivatatud osakeste vahelise liikumissuunale kuivatuskambris: paralleelvoolu tüüp, vastuvoolu tüüp, segavoolu tüüp. Piima puhul kasutatakse sageli samaaegseid voolumustreid. Paralleelvoolu mustrit saab kuivatada kõrgema sisselaskeõhu temperatuuriga, ilma et see mõjutaks toote kvaliteeti.
a. Horisontaalne paralleelne voolumuster
b. Vertikaalne laskumine ja voolumuster
c. Vertikaalselt laskuv segavooluga tüüp.
d. Vertikaalselt tõusvate ja voolavate toiduainete pihustuskuivatamine Mõned taimede toitained lähevad kõrge temperatuuri tõttu kaduma. Nende taimede puhul on külmkuivatamine tõhus kontsentreerimis- ja säilitamismeetod. Mõned taimed vajavad aga toksilisuse eemaldamiseks teatud temperatuuri. Nende taimede jaoks on pihustuskuivatamise tehnoloogia ideaalne. Võtke näiteks sojaoad. Kontsentreerimisprotsess nõuab teatud temperatuuri, et eemaldada aine, mida nimetatakse trüpsiini inhibiitoriteks (mis takistavad seedimist ja valkude lagunemist).
Pihustuskuivatamine on sageli tootmisprotsessi viimane etapp, milleks on ainete muutmine vedelast pulbriks pideva pihustamise, segamise ja kuivatamise teel. Paljude toiduainete säilitamise tehnoloogiate hulgas on pihustuskuivatamisel oma ainulaadsed eelised. Kuna selles tehnoloogias kasutatav temperatuur ei ole väga kõrge, saab sellega tõhusalt säilitada toidu maitset, värvi ja toiteväärtust, eemaldades samal ajal mikroobse saastumise. Pihustuskuivatamist kasutatakse tavaliselt toorainest vee eemaldamiseks. Lisaks on sellel mitmeid muid kasutusvõimalusi, näiteks ainete suuruse, kuju või tiheduse muutmine. See aitab tootmisprotsessi ajal lisada muid koostisosi, aidates toota tooteid, mis vastavad kõige rangematele kvaliteedistandarditele. Pihustuskuivatamise meetodi toimimine Enne pihustuskuivatamist tuleb sojaoad pesta ja koorida ning vähendada valguvabu koostisosi, näiteks rasva, et kontsentreerida sojaubadesse kõige toitainerikkamad koostisosad. Pärast sellist kontsentreerimist saab sojaubasid pihustuskuivatada.
Pihustuskuivatamise tegelikku protsessi saab jagada mitmeks etapiks:
Esiteks suunatakse vedel toode pihustisse, kus kiirelt pöörlev ratas pihustab vedelikku, muutes toote tahkeks vedelaks segatud osakeste olekuks.
Teises etapis suunatakse pihustatud osakesed kontrollitava temperatuuri ja õhuvooluga kuivatuskambrisse ning kuum õhk aurustab osakestes oleva vedeliku. Selleks, et lõpptoode vastaks standarditele, peab osakeste kokkupuuteaeg kuuma õhuga olema sobiv, et säilitada pulbrilise toote teatud niiskusesisaldus; samal ajal peaks ka kuivatusruumi olek olema hästi kontrollitud, kuna kuivatusruumi maht ja õhuvoolu tingimused võivad mõjutada toote toiteväärtust.
Kolmas ja viimane samm kogu programmis on õhuvoolus oleva pulbri kogumine separaatori abil konteinerisse, et lõpptoodet saaks pakendada või teiste komponentidega segada.
Omadused:Kiire kuivamiskiirus. Pärast tsentrifugaalpihustamist suureneb söötmisvedeliku pindala oluliselt. Kõrge temperatuuriga õhuvoolus aurustub koheselt 95–98% veest ja kuivamisaeg on vaid paar sekundit. Paralleelvooluga pihustuskuivatamine võimaldab piiskadel voolata samas suunas kui kuuma õhuga. Kuigi kuuma õhu temperatuur on kõrge, siseneb kuum õhk kuivatusruumi ja puutub koheselt kokku pihustatud piiskadega, mille tulemuseks on sisetemperatuuri järsk langus, samas kui materjalide märgtemperatuur jääb praktiliselt samaks, seega sobib see ka termotundlike materjalide kuivatamiseks.
Postituse aeg: 26. aprill 2023