1. Kernprinzip: Synergie zwischen Vernebelung und Wärmeaustausch

1. Flüssige Materialspray
   Flüssige Materialien (z. B. Lösungen, Suspensionen, Mollusationen usw.) werden durch den Zerstäuber in unzählige kleine Tröpfchen (normalerweise mit einem Durchmesser von 10-200 μm) verteilt, wodurch die Oberfläche des Materials exponentiell erhöht wird (z. B. 1 L Flüssigkeit kann in etwa 109 Tröpfchen zerstäubt werden), was die Bedingungen für eine schnelle Trocknung schafft.
2. Kontakt mit heißer Luft und Wasserverdampfung
   Die Tröpfchen nach der Zersprühung kommen in Kontakt mit der heißen Luft (Trocknungsmittel) im Trocknungsraum. Aufgrund der großen Temperatur- und Feuchtigkeitsunterschiede zwischen der Tropfenoberfläche und der heißen Luft wird die Feuchtigkeit schnell vom Tropfenmesser entfernt.
   Die Oberfläche verdampft und verbreitet sich in heiße Luft und bildet schließlich trockene feste Partikel.
3. Trockenprodukte trennen
   Die getrockneten Partikel werden von den feuchtigen Abgasen durch ein festes Trennsystem (z. B. ein Wirbeltrenner, ein Stoffbeutelstaubsauger usw.) getrennt, die festen Partikel werden gesammelt und die Abgase nach der Behandlung abgegeben oder recycelt.

2. Grundsatzunterschiede zwischen verschiedenen Arten von Sprühtrocknern

1. Zentrifugalsprühtrockner

• Nebulisierungsprinzip:
  Das Material wird über die Zufuhrpumpe in das Zentrum des Hochgeschwindigkeitsdrehenden Zentrifugars (Nebelscheibe) gefördert. Unter der Wirkung der Zentrifugarkraft (in der Regel 10.000-30.000 U/min) wird das Material entlang des Nebelscheibenrandes ausgestoßen und in feine Nebeltröpfchen aufgeteilt, deren Bewegungsbahn radiologisch ist.

• Eigenschaften des Wärmeaustausches:
  Die Heißluft gelangt rotierend oder axial vom Heißluftverteiler an der Oberseite des Trocknungsraums in Kontakt mit Nebeltröpfen gegen oder parallel, was eine hohe Trocknungseffizienz für die Behandlung von hochviskozen Materialien ermöglicht.

2. Drucktrockner

• Nebulisierungsprinzip:
  Das Material wird unter der Wirkung einer Hochdruckpumpe (Druck in der Regel 5-20 MPa) durch eine Düse (Durchmesser 0,5-2 mm) mit hoher Geschwindigkeit gespritzt, und aufgrund des Druckabfalls und der Flüssigkeitsscherkraft wird das Material in Nebeltropfen aufgeteilt.

• Eigenschaften des Wärmeaustausches:
  Die heiße Luft und die Nebeltropfen sind in parallelem Kontakt, und die Trocknerkammer ist kompakt und geeignet für die Behandlung von niedriger Viskosität und leicht kristallisierten Materialien (wie Milchpulver, Farbstoffe usw.).

3. Luftstromtrockner

• Nebulisierungsprinzip:
  Mit Druckluft (oder Dampf) mit hoher Geschwindigkeit (300-1000m / s) aus der Luftströmungsdüse gespritzt, mit dem Material in oder außerhalb der Düse gemischt, durch den Geschwindigkeitsunterschied zwischen den beiden Phasen der Gas und der Flüssigkeit eine starke Scherkraft erzeugt, um das Material zu verdauben.

• Eigenschaften des Wärmeaustausches:
  Der Zerstäubungsenergieverbrauch ist hoch, aber die Zerstäubungseffektion ist fein (Nebeltropfendurchmesser kann bis zu 5 μm sein), geeignet für die Behandlung von hohen Konzentrationen und wärmeempfindlichen Materialien (wie biologische Produkte, pharmazeutische Präparate usw.).

Auswirkungen der wichtigsten Prozessparameter auf das Prinzip

1. Verdaubungsparameter:

   • Die Drehzahl, der Druck oder die Luftströmungsgeschwindigkeit des Verdampfers beeinflussen direkt die Größe der Nebeltropfen und die Trocknungszeit (je kleiner die Nebeltropfen sind, desto schneller die Trocknungsgeschwindigkeit).

   • Zum Beispiel erhöht sich die Drehzahl des Zentrifugarverdampfers, der Nebeltropfendurchmesser verringert und die Trocknungszeit kann von wenigen Sekunden auf Millisekunden verkürzt werden.

2. Warmluftparameter:

   • Die Eingangstemperatur (in der Regel 150-350 ° C) und der Durchfluss bestimmen die Wärmeübertragung, und die Ausgangstemperatur (ca. 80-120 ° C) muss gesteuert werden, um eine Überhitzung des Materials zu vermeiden.

   • Die Strömungsrichtung von Heißluft und Nebeltröpfen (Parallelstrom, Gegenstrom, Mischstrom) beeinflusst die Trocknungsgemäßigkeit, wie Parallelstrom für wärmeempfindliche Materialien geeignet ist und Gegenstrom für Materialien mit hohem Wassergehalt.

3. Eigenschaften des Materials:

   • Viskosität, Oberflächenspannung, Feststoffgehalt etc. beeinflussen die Nebulisierungswirkung, z. B. hochviskoze Materialien benötigen höhere Nebulisierungsenergie (z. B. Zentrifugal oder Luftstrom).

Typische Anwendungsszenarien und Anpassung des Prinzips

• Nahrungsmittelindustrie: Wenn Milchpulver getrocknet wird, verdrängt der Drucksprühtrockner die Milch durch eine Hochdruckdüse und kommt in Kontakt mit der heißen Luft, um schnell lösliche Milchpulverpartikel zu bilden.

• Pharma-Industrie: Luftströmungs-Sprühtrockner mit niedriger Temperatur Luftströmung Sprühflüssigkeit, um zu vermeiden, dass die Wirkstoffe des Arzneimittels durch Hitze zerstört werden, häufig in der Herstellung von Mikrokapselpräparaten verwendet.

• Chemische Industrie: Der Zentrifugalsprühtrockner verarbeitet Titanpulver-Flüssigkeit und verteilt die Flüssigkeit mit einer hohen Temperatur mit heißer Luft, um ein gleichmäßiges Titanpulver zu erhalten (wie im obigen Trocknungsfall).

Zusammenfassung: Grundsätze und Vorteile

• Extrem schnelle Trocknungsgeschwindigkeit (innerhalb weniger Sekunden) für wärmeempfindliche Materialien geeignet;

• Produktkorngröße kann kontrolliert werden, kann durch Prozessanpassung verschiedene Formen von Pulver, Partikel und anderen erhalten werden;

• Hoher Grad an Prozessautomatisierung, geeignet für kontinuierliche Massenproduktion.