Распылительная сушка
Распылительная сушка применяется для получения сухих продуктов из растворов, суспензий и эмульсий. Установка распылительной сушки состоит из системы подготовки (нагрева) воздуха, распылительных форсунок, резервуара для сушки и воздушного фильтра.
Система подготовки воздуха
Для обеспечения испарения жидкости в камеру распылительной сушки подают нагретый воздух, азот, перегретый пар. Температура и количество пропускаемого газа должны обеспечить испарение распыленной жидкости. Энергетика процесса подготовки газа определяется исходя из температуры сушки и расчетного количества энергии требуемой для испарения жидкости. Для испарения 1 кг воды требуется не менее 0,7 кВт*ч тепловой энергии.
Система распыления
Современные системы распыления оперируют с воздухом высокого давления, вплоть до 600 атмосфер. Распылительная форсунка представляет собой камеру с калиброванным соплом и системой отверстий для смешения с жидкостью. Входные отверстия обеспечивает ускорение воздуха и диспергирование жидкости в камере. Через выходное сопло жидкость вместе с воздухом проходит во внешнюю среду. Сильный перепад давления на выходе обеспечивает расширение воздуха и разрыв капель жидкости ускорением и ударными волнами. Такие форсунки позволяют распылять большие объемы жидкости и малочувствительны к свойствам продукта. Типичный размер капель на выходе находится в районе 30-50 микрон, что обеспечивает эффективное и быстрое испарение. Системы низкого давления позволяют получать частицы со средним размером 100-200 микрон.
Сопла форсунок оперируют со скоростями потока на уровне скорости звука, что неизбежно приводит к износу. Типичные материалы сопл - твердый сплав, также используют закаливаемые нержавеющие стали.
Система отделения воздуха от продукта
Продукт с размером частиц 50 мкм представляет собой невыседающую пыль, отделить которую от воздуха можно только воздушным фильтром. Система фильтрации продукта должна обеспечивать значительный запас по условиям работы с учетом деградации фильтров и требуемой глубины регулирования процесса по количеству воздуха. Использование циклонов оправдано для частиц размером 100 микрон, в таких условиях циклон отделяет 90-95% частиц.