A secagem por atomização é caracterizada pela rápida transferência de calor, rápida evaporação da água e tempo de secagem instantâneo. Além disso, o produto possui boa qualidade, textura crocante e boa solubilidade, o que pode melhorar a taxa de dissolução de algumas preparações e é adequado para medicamentos termossensíveis. A secagem por atomização também pode ser usada para preparar microcápsulas. É um método amplamente utilizado para secagem de corantes.
Um método de secagem para remover a umidade por atomização de corantes. Adequado para a secagem de diversos corantes. Pode secar pó de corante fino, pó ultrafino, pó sem poeira e grânulos ocos.
De acordo com o método de atomização do corante, ele pode ser dividido em três categorias:
(1) Atomização por fluxo de ar, usando ar comprimido ou vapor de água para atomizar o líquido material;
(2) Atomização de pressão, usando uma bomba de alta pressão para pressionar o líquido do material para fora do bico em alta velocidade, formando uma névoa;
(3) A atomização rotativa envolve a adição do líquido do material a um disco rotativo de alta velocidade (7000 a 20000 rpm) no atomizador para ejetar rapidamente o líquido do material e atomizá-lo. O terceiro método apresenta bons resultados, tempo curto, alta produtividade de mão de obra e é o preferido pela indústria de corantes. Suas desvantagens são o alto investimento em equipamentos e o alto consumo de energia.
O princípio da secagem por pulverização é dispersar os materiais a serem secos em partículas finas como névoa por meio de ação mecânica (aumentando a área de evaporação da água, acelerando o processo de secagem), contato com ar quente, removendo a maior parte da água em um instante e secando os materiais sólidos nos materiais em pó.
Vantagens e desvantagens da secagem por atomização Vantagens da secagem por atomização:
1. O processo de secagem é muito rápido;
2. Pode ser seco diretamente em pó;
3. Fácil de alterar as condições de secagem e ajustar os padrões de qualidade do produto;
4. Devido à evaporação instantânea, os requisitos de seleção de materiais do equipamento não são rigorosos;
5. A sala de secagem tem uma certa pressão negativa, garantindo condições de higiene durante a produção, evitando que poeira voe na oficina e melhorando a pureza do produto;
6. Alta eficiência de produção com poucos operadores.
Desvantagens da secagem por pulverização:
1. O equipamento é relativamente complexo, cobre uma grande área e exige um grande investimento único;
2. O preço dos atomizadores e dispositivos de recuperação de pó é relativamente alto;
3. Requer grande quantidade de ar, aumentando o consumo de energia elétrica do soprador e a capacidade do dispositivo de recuperação;
4. Baixa eficiência térmica e alto consumo de calor.
Requisitos de secagem por pulverização em equipamentos:
1. As partes em contato com o produto devem ser fáceis de limpar e esterilizar;
2. Devem ser tomadas medidas para evitar que o pó de coque gere correntes parasitas e contracorrentes no ar quente;
3. Evitar que o ar transporte impurezas para dentro do produto;
4. Equipado com dispositivos indicadores e de registro de temperatura e pressão para fácil inspeção da operação de produção;
5. Um dispositivo de recuperação de pó com alta taxa de recuperação;
6. O pó deve ser descarregado e resfriado rapidamente para melhorar a solubilidade e a solubilidade instantânea;
7. A temperatura dentro da sala de secagem e a temperatura de exaustão não devem exceder 100 ℃ para garantir segurança e qualidade;
8. Quando pulverizado, as gotas de leite concentradas ficam em contato uniforme com o ar quente para melhorar a eficiência térmica;
9. Minimize ao máximo a aderência de substâncias viscosas na parede.
A classificação dos equipamentos de secagem por pulverização é feita de acordo com o método de granulação:
1) Método de secagem por pulverização sob pressão:
① Princípio: Usando uma bomba de alta pressão, o material é condensado em 10-200 partículas semelhantes a névoa por meio de um atomizador (pistola de pulverização) a uma pressão de 70-200 pressão atmosférica, que entra em contato direto com o ar quente para troca de calor e completa a secagem em um curto espaço de tempo.
2 Dispositivo de granulação por pulverização sob pressão: tipo M e tipo S, com uma ranhura guia que permite a rotação do fluxo de líquido. O eixo da ranhura guia tipo M é perpendicular ao eixo do bico e não se cruza com ele; o eixo da vala guia em forma de S forma um ângulo específico com a horizontal. O objetivo é aumentar a turbulência da solução durante a pulverização.
2) Método de secagem por pulverização centrífuga:
① Princípio: Um disco giratório de alta velocidade na direção horizontal é usado para aplicar força centrífuga à solução, fazendo com que ela seja lançada em alta velocidade, formando uma película fina, fio fino ou gota de líquido. Devido ao atrito, obstrução e ruptura do ar, a aceleração tangencial gerada pela rotação do disco e a aceleração radial gerada pela força centrífuga resultam em uma velocidade combinada que se move no disco, com uma trajetória em forma de espiral. Após o líquido ser lançado para fora do disco acima dessa linha espiral, disperso em gotas muito pequenas, elas se movem ao longo da direção tangencial do disco a uma velocidade média e, ao mesmo tempo, as gotas caem sob a força gravitacional do centro da Terra, devido aos diferentes tamanhos de partículas pulverizadas. Portanto, suas distâncias de voo também são diferentes, e as partículas que caem em distâncias diferentes formam um cilindro simétrico em torno do eixo de rotação.
② Requisitos para obtenção de gotas mais uniformes:
a. Reduzir a vibração durante a rotação do disco
b. A quantidade de líquido que entra no disco permanece constante por unidade de tempo
c. A superfície do disco é plana e lisa. d. A velocidade circular do disco não deve ser muito pequena, rmin = 60 m/s. Se a emulsão (100-160 m/s) for inferior a 60 m/s, as gotas pulverizadas serão irregulares. A distância de pulverização parece ser composta principalmente por um grupo de gotas e um grupo de gotas finas que afundam perto do disco, diminuindo com o aumento da velocidade de rotação.
3 Estrutura da pulverização centrífuga: Requisitos: o perímetro de molhagem é longo, a solução pode atingir alta velocidade de rotação, a pulverização é uniforme, a estrutura é firme, leve, simples, sem cantos mortos, fácil de desmontar e lavar, e a produtividade é alta. Classifique de acordo com o formato da câmara de secagem, de acordo com a direção do movimento entre o ar quente e as partículas secas na câmara de secagem: tipo de fluxo paralelo, tipo de contrafluxo, tipo de fluxo misto. Padrões de fluxo simultâneo são frequentemente utilizados no leite. O padrão de fluxo paralelo pode ser seco usando uma temperatura de ar de entrada mais alta sem afetar a qualidade do produto.
a. Padrão de fluxo paralelo horizontal
b. Descida vertical e padrão de fluxo
c. Tipo de fluxo misto de descida vertical.
d. Secagem por atomização de alimentos que se movem verticalmente para cima e para baixo. Alguns nutrientes das plantas serão perdidos devido à alta temperatura. Para essas plantas, a liofilização é um método eficaz de concentração e preservação. No entanto, algumas plantas precisam de uma determinada temperatura para remover a toxicidade. Para essas plantas, a tecnologia de secagem por atomização é ideal. Tomemos como exemplo a soja. O processo de concentração requer uma determinada temperatura para remover uma substância chamada inibidores de tripsina (que dificulta a digestão e a decomposição de proteínas).
A secagem por atomização é frequentemente a última etapa do processo de fabricação, que consiste em transformar substâncias de líquido em pó por meio de atomização contínua, mistura e secagem. Entre muitas tecnologias de armazenamento de alimentos, a secagem por atomização tem suas vantagens únicas. Como a temperatura usada nessa tecnologia não é muito alta, ela pode efetivamente reter o sabor, a cor e o valor nutricional dos alimentos, ao mesmo tempo que remove a contaminação microbiana. A secagem por atomização é geralmente usada para remover a água das matérias-primas. Além disso, ela tem vários outros usos, como alterar o tamanho, a forma ou a densidade das substâncias. Pode auxiliar na adição de outros ingredientes durante o processo de produção, ajudando a produzir produtos com os mais rigorosos padrões de qualidade. Operação do método de secagem por atomização Antes da secagem por atomização, a soja deve ser lavada e descascada, e os ingredientes não proteicos, como a gordura, devem ser reduzidos, de modo a concentrar os ingredientes mais nutritivos da soja. Após essa concentração, a soja pode ser seca por atomização.
O processo real de secagem por pulverização pode ser dividido em várias etapas:
Primeiro, o produto líquido é alimentado no atomizador, onde uma roda giratória de alta velocidade atomiza o líquido, fazendo com que o produto se torne um estado de partículas mistas sólidas e líquidas.
Na segunda etapa, as partículas atomizadas são direcionadas para uma câmara de secagem com temperatura e fluxo de ar controláveis, e o ar quente evapora o líquido contido nas partículas. Para que o produto final atenda aos padrões, o tempo de contato das partículas com o ar quente deve ser adequado para manter um certo nível de umidade no produto em pó. Ao mesmo tempo, o estado na câmara de secagem também deve ser bem controlado, pois o tamanho do volume da câmara de secagem e as condições do fluxo de ar podem afetar o valor nutricional do produto.
A terceira e última etapa de todo o programa é coletar o pó no fluxo de ar em um recipiente por meio de um separador, para que o produto final possa ser embalado ou misturado com outros componentes.
Características:Alta velocidade de secagem. Após a pulverização centrífuga, a área de superfície do líquido de alimentação aumenta significativamente. No fluxo de ar de alta temperatura, 95% a 98% da água evapora instantaneamente, e o tempo de secagem é de apenas alguns segundos. A secagem por pulverização com fluxo paralelo permite que as gotas fluam na mesma direção do ar quente. Embora a temperatura do ar quente seja alta, este entra na sala de secagem e entra em contato imediato com as gotas pulverizadas, resultando em uma queda acentuada na temperatura interna, enquanto a temperatura de bulbo úmido dos materiais permanece basicamente inalterada, sendo também adequada para a secagem de materiais termossensíveis.
Horário da publicação: 26/04/2023