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Der Sprühtrockunungsprozess ist ?lter als weithin angenommen. Schon 1860 wird dieser Vorgang beschrieben und 1872 wird das Design des Vorgangs erstmals patentiert. Die grundlegende Idee des Sprütrocknens ist die Herstellung eines sehr feinen Pulvers aus einem flüssigen Grundstoff durch Verdampfen der Flüssigkeit. Dies wird erreicht, indem ein erhitztes Gas mit einer zerst?ubten Flüssigkeit mit einem hohen Oberfl?che-zu-Masse-Verh?ltnis (idealerweise von gleicher Gr??e) in einem Beh?lter (Trockenkammer) gemischt wird. Dabei verdampft der flüssige Anteil bei direktem Kontakt gleichm??ig und schnell.

Sprühtrocknung kann in vielen Bereichen angewendet werden, in denen die Herstellung frei flie?ender Pulver ben?tigt wird. Diese Art der Wasserentziehung wird mit gr??tem Erfolg in den folgenden Bereichen eingesetzt:

  • Pharmazie
  • Knochen- und Zahnamalgam
  • Getr?nke
  • Geschmacks-, Farb- und Pflanzenextrakte
  • Milch- und Eierprodukte
  • Kunststoffe, Polymere und Epoxide
  • Seifen und Reinigungsmittel
  • Textilien und vieles mehr

Nahezu alle anderen Trocknungsmethoden, wie ?fen, Gefriertrockner oder Rotationsverdampfer, erzeugen eine kompakte Masse des Materials, die weitere Verarbeitungsschritte (wie Zermahlen und Filtern) n?tig macht und daher Teilchen von unregelm??iger Gr??e und Form erzeugt. Sprühtrocknung hingegen bietet eine sehr flexible Kontrolle über die Pulvereigenschaften, wie Dichte, Gr??e, Flie?charakteristik und Feuchtigkeitsgehalt.

Design und Steuerung

Die Herausforderung für Designer und Endverbraucher besteht darin, die Produktion zu erh?hen, die Pulverqualit?t zu verbessern und die Kosten zu verringern Hierzu ist ein Verst?ndnis des Prozesses und die Einführung eines robusten Regelsystems erforderlich.

Sprühtrocknung besteht aus den folgenden Phasen:

  • Vorbereitung der Einspeisung: Eingespeist werden kann eine homogene, pumpf?hige und verunreinigungsfreie L?sung, Suspension oder Paste.
  • Zerst?ubung (Umwandlung der Einspeisung in Tr?pfchen): Dies ist der kritischste Schritt im Prozess. Der Grad der Zerst?ubung bestimmt die Trocknungsrate und damit die Trocknergr??e. Am h?ufigsten werden folgende Techniken zur Zerst?ubung verwendet:

1. Druckdüsen-Zerst?ubung: Die Tr?pfchen werden dadurch erzeugt, dass eine Flüssigkeit durch eine ?ffnung gepresst wird. Dies ist eine energieeffiziente Methode, die au?erdem die dichteste Verteilung der Teilchengr??e bietet.

2. Zweistoffdüsen-Zerst?ubung: Die Tr?pfchen werden dadurch erzeugt, dass die Einspeisung mit einem komprimierenden Gas gemischt wird. Dies ist die am wenigsten energieeffiziente Methode. Nützlich zur Erzeugung extrem feiner Partikel.

3. Zentrifugale Zerst?ubung: Die Tr?pfchen werden dadurch erzeugt, dass die Einspeisung durch oder auf eine rotierende Scheibe gepresst wird. Diese Methode ist abnutzungsarm und kann i. d. R. auch über l?ngere Zeitr?ume betrieben werden.

  • Trocknung: Eine konstante Rate-Phase stellt sicher, dass die Feuchtigkeit schnell von der Partikeloberfl?che verdampft. Darauf folgt eine fallende Rate-Periode, in der die Trocknung durch Diffusion von Wasser an die Partikeloberfl?che gesteuert wird.
  • Trennung von Pulver und feuchtem Gas: Dies sollte auf wirtschaftliche (d. h. Recyclen des Trockenmediums) und schadstofffreie Weise erfolgen. Feine Partikel werden gew?hnlich über Zyklone, Schlauchfilter, Abscheider oder Scrubber ausgeschieden.
  • Abkühlen und Verpacken

Ein Regelungssystem muss daher in der Lage sein, Flexibilit?t auf eine Art zu bieten, in der eine akkurate und wiederholbare Sprühtrocknung erzielt wird und welches die folgenden Merkmale aufweist:

  • Pr?zise Regelung mit Programmierung von Sollwertprofilen
  • Rezeptmanagementsystem mit einfacher Parametrierung
  • Ablaufsteuerung für komplexe Regelungsstrategien
  • Sicheres Speichern von On-Line-Daten aus dem System für Analyse und Nachweis
  • Lokales Bedienerdisplay mit klaren Grafiken und überwachtem Zugriff auf alle Parameter

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