خشک کردن پاششی نوعی کاهش رطوبت مواد است که برای تهیه گرانولها و یا ذرات ریز، بوسیله اسپری کردن مواد و مجاورت آنها با یک عامل گازی شکل داغ عمل میکند. استفاده از خشک کن پاششی روشی است برای تولید پودر خشک از یک مایع. خشک کننده ها در صنایع مختلفی از جمله صنایع غذایی و دارویی کاربرد دارند. محصولات نهایی در فرآیندهای صنعتی را میتوان با استفاده از خشک کن ها به اندازه، شکل و رطوبت دلخواه رساند.

خشک کن نوع یک قابلیت استفاده در آزمایشگاه صنایع غذایی را دارد. به همین دلیل از حجم و ظرفیت کمتری نسبت به نوع دو برخودار است. نوع دو از لحاظ حجم و ظرفیت در سایز بزرگتری معرفی شده است و قابلیت استفاده در صنایع سرامیک و مواد جامد دیگری را نیز دارد. تمام اسپری درایرها از نوعی از اسپری کردن یا اسپری نزولی استفاده می کنند تا مایع یا دوغاب را به یک اسپری با اندازه کنترل شده برساند. شایع ترین آنها دیسک های چرخشی و با سرعت بالا و تک سياله می باشند. چرخ های اتمایزر برای توزیع اندازه ذره ای وسیع تر هستند اما هر دو روش با توزیع سازگار با اندازه ذرات عمل می کنند. به این ترتیب برای برخی از کاربردها از دو نوع ورودی استفاده می شود. با توجه به موارد مورد نیاز در یک فرآیند، می توان اسپری درایر با اندازه های ۱۰ الی ۵۰۰ میکرومتر را استفاده کرد. غالباً اسپری درایری که استفاده می شود، با  اندازه های ۴۰ الی ۱۵۰ میکرو متر می باشد.

انواع مختلف اسپری داریر را بشناسید

شایع ترین نوع اسپری درایر، نوع منفرد است. در یک منبع منفرد هوای خشک، بالای اتاقک وجود دارد. در اکثر موارد هوا در همان جهت به عنوان مایع اسپری، نفوذ می کند. پودر خوب تولید می شود اما می تواند جریان ضعیف و گرد و غبار زیاد تولید کند. برای غلبه بر گرد و غبار و ضعف جریان پودر، نسل جدیدی از اسپری درایرها به نام مالتی اسپری خورشیدی تولید شده است که به جای خشک کردن مایع در یک مرحله، خشک شدن آن در دو مرحله انجام می شود:

در بالای اتاقک به عنوان تک اثر

با یک بستر ثابت در پایین اتاقک

پودر های خوب تولید شده توسط مرحله اول خشک کردن می تواند در جریان مداوم یا در بالای اتاق و در اطراف مایع اسپری یا در پایین، در داخل بستر مایع یکپارچه بازیافت شود. روند خشک کردن پودر را می توان بر روی بستر وریدی ارتعاشی خارجی که به صورت سیال می باشد، تکمیل کرد.

گاز داغ برای خشك كردن به صورت يك جريان كوچك و در همان جهت به عنوان اسپري كننده مايع منتقل می کند و جريان هواي گرم در برابر جريان اسپري كننده قرار مي گيرد. با جریان همجوشی، ذرات زمان کمتری در سیستم و جداسازی ذرات صرف می کنند. با جریان متقاطع، ذرات زمان بیشتری را در سیستم صرف می کنند و معمولا با یک سیستم بستر مایع شناخته می شوند. این جریان مشترک به طور کلی اجازه می دهد که سیستم کارآیی بیشتری داشته باشد.

 

 

 

عملکرد اسپری درایر چگونه است؟

یک اسپری درایر یک جریان مایع را می گیرد و محلول را به صورت جامد و حلال به بخار تبدیل می کند. جامد معمولا در یک درام یا سیکلون جمع می شود. جریان ورودی مایع از طریق یک ورودی به جریان بخار گرم تبدیل و تبخیر می شود. جامدات به صورت رطوبت به سرعت از قطرات جدا می شوند. ورودی معمولا برای ایجاد قطرات به اندازه کوچک که برای به حداکثر رساندن انتقال حرارت و میزان تبخیر آب استفاده می شود. اندازه قطره ممکن است بسته به نوع ورودی بین ۲۰ تا ۱۸۰ میکرومتر باشد. دو نوع اصلی از ورودی ها وجود دارد:

ورودی با یک فشار مایع بالا: که۵۰ تا ۳۰۰ بشکه ایجاد می کند.

ورودی دو مایع: یک مایع خشک است و دوم گاز فشرده که به طور کلی هوا در ۱ تا ۷ میله وارد می شود.

اسپری درایرها می توانند محصول را با سرعت بالا نسبت به سایر روش های خشک کردن، خشک کنند. آنها یک پودر خشک را به یک مرحله می رسانند که می تواند سودمند باشد زیرا روند ساده سازی و سوددهی را بهبود می بخشد.

در عرصه داروسازی، اسپری درایر برای تولید مخلوط جامد آمورف استفاده می شود و به طور یکنواخت مواد تشکیل دهنده دارویی فعال را به یک ماتریس پلیمری تقسیم می کند. این کار ، ترکیبات فعال را در حالت انرژی بالاتر قرار می دهد که به نوبه خود باعث انتشار عصاره دارو در بدن بیمار می شود.

مراحل خشک‌کن درایر

جهت خشک‌کردن انواع محصولات باید مراحلی سپری شود. عبور از هر مرحله تأثیر زیادی در عملکرد دستگاه دارد. برای خشک‌کردن با Spray Dryer باید سه مرحله را سپری کنید. در زیر این سه مرحله را بیان می‌کنیم.

مخزن خشک‌کن

بستر سیال داخلی

بستر سیال خارجی

رطوبت در هر یک از مراحل متفاوت است. به طور مثال در مخزن رطوبت مواد به 10 درصد می‌رسد، در بستر سیال به 6 درصد و در بستر سیال خارجی رطوبت محصول به حدود 3 درصد می‌رسد.

بررسی اجزای یک خشک‌کن مدرن

اگر شما یک خشک‌کن مدرن را خریداری کنید اجزای خاصی دارد. در زیر مقصود ما بیان این اجزا است.

اتمایزر

اتمایزر در دستگاه‌های خشک‌کن متفاوت است و انواع آن دیسک چرخان، فشاری یا دو نوع سیال است. وظیفه این قطعه این است که خوراک غلیظ را به ذرات کوچک تبدیل کند.

 

محفظه خشک‌کن

از دیگر قسمت‌های اسپری درایر مخزن یا محفظه خشک‌کن است که هوای داغ و ذرات در این بخش با هم ملاقات می‌کنند. بیشترین حجم رطوبت از محصول در این قسمت از آن جدا می‌شود.

نقش دمنده‌ها در خشک‌کن

این قطعه وظیفه ورود و خروج هوا را بر عهده دارد که هوای داغ ورودی وارد می‌شود و این هوا پس از اثرگذاری از قسمت دیگر دستگاه خارج می شود.

بستر سیال خارجی

یکی از قطعات بسیار مهم در این دستگاه بستر سیال خارجی است. این قطعه رطوبت را تا حد نهایی پایین می‌آورد و آن را مناسب برای بسته‌بندی می‌کند.

محصولات که در تهیه نیازمند به Spray Dryer هستند

جهت بدنه کاشی‌های که برای دیوارها و کاشی‌های کف ساختمان استفاده می‌شوند به اسپری درایر نیاز است.

قابلیت استفاده برای ساخت رسی‌ها و کائولین‌ها

تهیه پرسلان‌های الکتریکی

برای ساخت بدنه برای ظروف غذاخوری

جهت تهیه رنگ‌های پودری

تهیه انواع سرامیک از جمله سرامیک ویژه و اکسیدی

قابلیت تهیه برای فریت‌ها، گرافیت و سوسپانسیون‌های کربن

در آماده‌سازی استاتیت و سیلیکات زیرکونیم

برای تهیه آلومینا و مخلوط‌های شیشه

جهت تهیه پاک‌کننده‌ها و مواردی ازاین‌قبیل قابلیت استفاده دارد.

قابلیت استفاده برای تهیه انواع مواد غذایی و دارویی

در زمینه تهیه انواع محصولات گیاهی

قابلیت استفاده برای صنایع مربوط به دندانپزشکی

جهت تولید فرآورده‌های شیری

برای استفاده از رنگ‌دانه‌ها

 

بررسی مزایای استفاده از دستگاه اسپری درایر

درصورتی‌که شما مزایای این وسیله را بشناسید به این موضوع می‌رسید که آیا برای شما کارایی لازم را دارد یا خیر. در زیر مقصود ما بررسی مزایای استفاده از این وسیله است.

با استفاده از این دستگاه گرانول‌ها در برابر حرارت شدید قرار نمی‌گیرند و خواص آن­ها حفظ می‌شود.

ذراتی که پس از خشک‌کردن از این وسیله به دست می‌آید به شکل کروی هستند. کروی بودن ذرات باعث می‌شود آن­ها به‌آسانی روی‌هم حرکت کنند. وقتی حرکت آن‌ها آسان باشد شکل‌گرفتن آن­ها در قالب ساده‌تر می‌شود.

از دیگر مزایا این است ذراتی که از این خشک‌کن حاصل می‌شود یک اندازه و یک‌دست هستند.

در خشک‌شدن ذرات، رطوبت به‌صورت یکسان پراکنده می‌شود.

مقرون‌به‌صرفه بودن یکی دیگر از خصوصیات این دستگاه بی‌نظیر است.

درصورتی‌که شما نیز به دنبال یک وسیله باقابلیت‌های ویژه هستید که در خشک‌کردن انواع مواد کارایی داشته باشد می‌توانید آن را کارا ماشین تهیه کنید.

منابع

1- Patel, R. P., M. P. Patel, and A. M. Suthar. "Spray drying technology: an overview." Indian Journal of Science and Technology 2, no. 10 (2009): 44-47.

2- Gauvin, W. H., and S. Katta. "Basic concepts of spray dryer design." AIChE Journal 22, no. 4 (1976): 713-724.

3- Oakley, David E. "Spray dryer modeling in theory and practice." Drying Technology 22, no. 6 (2004): 1371-1402.