Технология и принцип работы распылительной сушилки

Сушка методом распыления - это процесс получения сухого продукта в виде порошка из раствора, эмульсии или суспензии путем их распыления в потоке горячего газа. Технические устройства, в которых происходит процесс сушки распылением, называются распылительными сушилками. Рассмотрим их устройство и работу подробнее.

Технология распылительной сушки

В сушильную камеру, как правило цилиндрической или цилиндроконической формы подается непрерывный поток горячего газа - сушильного агента (в простейшем случае сушильным агентом является воздух). Внутри камеры в этот поток распыляется подготовленная суспензия продукта. Распыленные мельчайшие капли контактируют с горячим сушильным агентом и содержащаяся в них влага практически мгновенно испаряется. Сухие частицы продукта оседают в сушильной камере и затем удаляются. Отработанный сушильный агент с парами воды так же отводится из камеры. Регулируя поток горячего сушильного агента, можно сокращать или увеличивать скорость испарения влаги. В сушильной камере может распыляться не только суспензия, но и эмульсия, и раствор. При этом в качестве растворителя может быть не только вода, но и органические растворители.

Такой метод наиболее эффективен для получения мелкодисперсного сыпучего порошка или гранул. Также с помощью такой сушилки можно восстановить слежавшийся продукт, превратив его в качественный порошок.

Ниже представлена схема технологического процесса сушки с использованием распылительной сушилки:

1. Фильтр; 2. Вентилятор; 3. Подогреватель; 4. Ёмкость с сырьем (либо штуцер подвода сырья); 5. Нагнетающий насос; 6. Распылитель;
7. Сушильная камера; 8. 1-й контур улавливания пыли; 9. 2-й контур улавливания пыли; 10. Вентилятор; 11. 3-й влажный контур улавливания пыли.

Распылительная сушилка: принцип работы

Воздух проходит фильтрацию и нагрев, затем поступает в распределительное устройство, расположенное, как правило в верхней части аппарата и далее подается в сушильную камеру, формируя в ней вращательный воздушный поток.

Одновременно с подачей воздуха происходит рассеивание суспензии в сушильной камере. Сырье поступает в камеру при помощи форсунок или при помощи центробежного диска (в профессиональной среде его часто называют атомайзер (atomizer/centrifugal atomizer)). При взаимодействии с воздухом из мелкодисперсных частиц раствора испаряется влага, и они преобразуются в порошок.

Так как вещество изначально поступает в камеру в туманообразном виде и имеет большую площадь контакта с воздухом, процесс обезвоживания проходит очень быстро (несколько секунд). Под действием силы тяжести уже сухой продукт в виде порошка опускается на дно камеры и выводится из ее нижней части. Более мелкие фракции порошка и соответственно более легкие, увлекаемые потоком отработанного воздуха попадают в циклонный фильтр, где улавливаются и затем выгружаются. При необходимости для очистки отработанного воздуха сушилка комплектуется несколькими последовательными фильтрами. После удаления мельчайших частиц (обычно для этого применяют мокрый скруббер) отработанный воздух с парами воды выводится из установки.

В промышленных условиях разделяют две схемы подачи раствора в аппарат:

• Прямоточные установки. Подача раствора осуществляется сверху сушильной башни. Эта схема позволяет использовать высокие температуры и при этом исключает перегрев вещества. Скорость газов в камере обычно не превышает 0,3—0,5 м/сек. За счет этого оседают мелкие частицы (средний размер капель обычно составляет 20—60 мкм) и снижается уровень уноса.
• Противоточные. Подача раствора осуществляется через нижнюю часть сушильной башни с помощью форсуночного распылителя под высоким давлением. Осаждение частиц происходит медленнее, чем при прямотоке, а время их нахождения в сушильной камере больше, как следствие готовый продукт имеет более высокую плотность.

На производствах чаще применяются прямоточные или комбинированные установки.

Область применения

Сушильные аппараты распылительного типа могут использоваться в широком диапазоне сфер промышленности, требующих производства сыпучего порошкообразного образца.

• В пищевой промышленности: для получения сухого молока, альбумина, протеиновых смесей, сухих растительных белков, растворимого кофе, чая, сахара и сахарозаменителей, растительных экстрактов, сухих дрожжей, крахмалов и их производных, приправ, овощных и куриных порошков, кормов для животных и т.д.
• В химической и фармацевтической отраслях: для получения ароматизаторов, красителей, бытовой химии, пластика, смол, полиэтилена, удобрений, антибиотиков и различных фармацевтических порошков и т.д.
• Сушилка применяется для получения сухих строительных смесей, керамических порошков, сыпучих материалов для производства керамики.
• Кроме того, такие установки используются в горнодобывающей, металлургической, угольной, сельскохозяйственной, микробиологической и других областях.

Преимущества распылительной сушки

Сушильные установки распылительного типа получили широкое распространение за счет своей универсальности и возможности осушения практически любых жидкотекучих веществ. Основные преимущества:

• Процесс сушки занимает минимум времени – всего пятнадцать-тридцать секунд. При распылении продукта, его площадь соприкосновения с горячим воздухом значительно увеличивается, поэтому при контакте может быть мгновенно выпарено до 98% влаги. Такой способ обезвоживания идеально подходит для термочувствительных материалов т.к. исключает перегрев (выгорание) основного продукта.
• В ходе сушки продукт не окисляется, сохраняет цвет, запах, вкус.
• Полученный продукт полностью готов к использованию, не требует дополнительного измельчения, обладает однородной структурой и высоким показателем растворимости. В большинстве случаев продукт сразу готов к упаковке .
• Возможность регулировки температуры в широком диапазоне.
• Диаметр и плотность гранул конечного продукта, уровень их влажности можно регулировать с помощью настройки условий процесса сушки.
• Подходят для измельчения липких веществ, которые невозможно размолоть в исходном состоянии.
• Возможность получения сухого продукта, состоящего из разных компонентов.
• Оборудование способно работать в непрерывном цикле.
• Простота и удобство в эксплуатации, управлении и обслуживании.

Компания «Мида» осуществляет поставки сушильных установок в России и странах ТС.

Перейти в раздел каталога

Распылительные сушилки