คู่มือที่ครอบคลุมเพื่อรับผงจากของเหลวโดยเครื่องเป่าสเปรย์

บทนำสำหรับการอบแห้งสเปรย์

คุณเคยสงสัยหรือไม่ว่าผลิตภัณฑ์ผงเช่นนมกาแฟหรือผงโปรตีนทำอย่างไร? คำตอบอยู่ในการอบแห้งสเปรย์ซึ่งเป็นกระบวนการที่แปลงของเหลวเป็นผงโดยการขจัดความชื้น การอบแห้งสเปรย์เป็นกระบวนการอุตสาหกรรมที่ใช้กันอย่างแพร่หลายในอุตสาหกรรมต่าง ๆ รวมถึงอาหารยาและสารเคมี ในบทความนี้เราจะให้คำแนะนำที่ครอบคลุมเกี่ยวกับวิธีการรับผงจากของเหลวโดยเครื่องเป่าสเปรย์

เครื่องเป่าสเปรย์คืออะไร?

เครื่องเป่าสเปรย์ยังชื่อก เครื่องเป่าสเปรย์แบบแรงเหวี่ยงความเร็วสูง เครื่องเป่าสเปรย์เป็นอุปกรณ์ที่ใช้อากาศร้อนเพื่อระเหยปริมาณความชื้นในของเหลวทิ้งไว้ข้างหลังอนุภาคผงแห้ง ของเหลวเป็นครั้งแรกที่ทำให้เป็นหยดน้ำขนาดเล็กซึ่งจะกระจายไปในกระแสอากาศร้อน เมื่อหยดน้ำไหลผ่านอากาศความชื้นจะระเหยและเก็บอนุภาคแห้ง

เครื่องเป่าสเปรย์

เครื่องอบแห้งสเปรย์

เครื่องเป่าสเปรย์

การอบแห้งสเปรย์ทำงานอย่างไร?

ขั้นตอนที่ 1: การเตรียมของเหลว

ของเหลวที่ต้องแห้งจะถูกเตรียมไว้ก่อน มันอาจเป็นทางออกระบบกันสะเทือนหรืออิมัลชัน ของเหลวมักจะอุ่นไปที่อุณหภูมิที่แน่นอนขึ้นอยู่กับลักษณะของของเหลว

ขั้นตอนที่ 2: การทำให้เป็นอะตอม

ในขั้นตอนนี้ของเหลวจะถูกทำให้เป็นละอองเล็ก ๆ สิ่งนี้สามารถทำได้โดยใช้เทคนิคต่าง ๆ เช่นหัวฉีดความดันและเครื่องฉีดน้ำโรตารี่ ขนาดหยดมีความสำคัญเนื่องจากมีผลต่อขนาดอนุภาคและสัณฐานวิทยาของผลิตภัณฑ์ขั้นสุดท้าย

ขั้นตอนที่ 3: การอบแห้ง

หยดน้ำแบบอะตอมจะถูกนำเข้าสู่กระแสอากาศร้อน อุณหภูมิอากาศร้อนมักจะถูกตั้งค่าเป็นอุณหภูมิการอบแห้งที่ต้องการซึ่งเฉพาะเจาะจงกับผลิตภัณฑ์ ในขณะที่หยดน้ำไหลผ่านอากาศร้อนความชื้นจะระเหยไปตามอนุภาคแห้ง

ขั้นตอนที่ 4: คอลเลกชัน

จากนั้นอนุภาคแห้งจะถูกแยกออกจากลำธารอากาศโดยใช้ตัวแยกพายุไซโคลนหรือตัวกรองถุงเครื่องเป่าสเปรย์แล็บเกือบจะใช้พายุไซโคลนเพื่อรวบรวมผง แต่เครื่องอบแห้งสเปรย์ขนาดใหญ่ใช้ตัวกรองพายุไซโคลน + ถุงผ้าเพื่อรวบรวมผง อนุภาคที่เก็บรวบรวมมักจะถูกประมวลผลต่อไปเช่นการกรองหรือการผสมเพื่อให้ได้การกระจายขนาดอนุภาคที่ต้องการ

เครื่องเป่าสเปรย์แบบแรงเหวี่ยงความเร็วสูงทำงานอย่างไร?

เคล็ดลับสำหรับการปรับกระบวนการอบแห้งสเปรย์ให้เหมาะสม

เคล็ดลับ 1: ควบคุมอุณหภูมิอากาศเข้า

อุณหภูมิอากาศเข้ามีบทบาทสำคัญในกระบวนการอบแห้งสเปรย์ มันกำหนดอัตราการระเหยของความชื้นและส่งผลกระทบต่อคุณสมบัติของผลิตภัณฑ์ขั้นสุดท้าย การตั้งค่าอุณหภูมิอากาศเข้าสูงเกินไปอาจส่งผลให้เกิดการรวมตัวของอนุภาคหรือเปลี่ยนสีในขณะที่การตั้งค่าต่ำเกินไปอาจนำไปสู่ผลผลิตต่ำ อุณหภูมิทางเข้ายังได้รับการทดสอบตามลักษณะของวัสดุเพื่อกำหนดอุณหภูมิที่เหมาะสม ในระยะแรกของการพัฒนาผลิตภัณฑ์ใหม่ เครื่องเป่าสเปรย์ในห้องปฏิบัติการ สามารถใช้สำหรับการทดสอบชุดขนาดเล็กและการผลิตเพื่อค้นหาพารามิเตอร์การใช้งานอุปกรณ์ที่ดีที่สุด

เคล็ดลับที่ 2: เพิ่มประสิทธิภาพกระบวนการทำให้เป็นละออง

กระบวนการทำให้เป็นอะตอมกำหนดขนาดหยดซึ่งมีผลต่อการกระจายขนาดอนุภาคขั้นสุดท้ายของผลิตภัณฑ์ มันเป็นสิ่งสำคัญในการเพิ่มประสิทธิภาพกระบวนการทำให้เป็นละอองเพื่อให้ได้คุณภาพผลิตภัณฑ์ที่ต้องการ

เคล็ดลับ 3: ตรวจสอบอัตราการอบแห้ง

การตรวจสอบอัตราการอบแห้งเป็นสิ่งสำคัญในการปรับกระบวนการอบแห้งให้เหมาะสม มันสามารถทำได้โดยการวัดปริมาณความชื้นของลำธารทางเข้าและทางออกหรือโดยใช้เทอร์โมคัปเปิลเพื่อวัดอุณหภูมิของผลิตภัณฑ์

เคล็ดลับ 4: เลือกหัวฉีดขวา

ทางเลือกของหัวฉีดมีผลต่อขนาดหยดมุมสเปรย์และรูปแบบสเปรย์ มันเป็นสิ่งสำคัญในการเลือกหัวฉีดขวาตามลักษณะของของเหลวและการกระจายขนาดอนุภาคที่ต้องการ

เครื่องเป่าสเปรย์มีส่วนใดบ้าง?

ระบบทำความร้อน

ระบบทำความร้อนมีหน้าที่ทำให้อากาศร้อนที่ใช้ในการทำให้หยดแห้ง องค์ประกอบหลักสองประการของระบบทำความร้อนคือเครื่องทำความร้อนและตัวควบคุมอุณหภูมิ เครื่องทำความร้อนใช้เพื่อให้ความร้อนแก่อากาศก่อนที่จะถูกนำเข้าสู่ห้องอบแห้ง ประเภทของเครื่องทำความร้อนที่ใช้ขึ้นอยู่กับประเภทของเชื้อเพลิงที่มีอยู่ เครื่องทำความร้อนชนิดทั่วไป ได้แก่ เครื่องทำความร้อนไฟฟ้าเครื่องทำความร้อนก๊าซและเครื่องทำความร้อนไอน้ำ

ระบบการทำให้เป็นละออง

ระบบการทำให้เป็นอะตอมมีหน้าที่ในการแบ่งของเหลวเป็นหยดเล็ก ๆ ซึ่งจะถูกทำให้แห้งโดยใช้อากาศร้อน องค์ประกอบหลักสองประการของระบบการทำให้เป็นอะตอมคือหัวฉีดและอากาศที่ทำให้เป็นอะตอม

ห้องอบแห้ง

ห้องอบแห้งเป็นที่ที่หยดแห้งโดยใช้อากาศร้อน อากาศร้อนถูกนำเข้าสู่ห้องที่ด้านบนและไหลลงสู่ด้านล่าง ผงแห้งจะถูกรวบรวมที่ด้านล่างของห้อง องค์ประกอบหลักสามประการของห้องอบแห้งคือตัวแยกพายุไซโคลนตัวกรองกระเป๋าและพัดลมไอเสีย

ระบบรวบรวมผง

ตัวคั่นไซโคลนใช้เพื่อแยกผงออกจากอากาศ อากาศจะถูกส่งผ่านตัวคั่นไซโคลนซึ่งผงจะถูกแยกออกจากอากาศและเก็บที่ด้านล่างของตัวคั่น

ตัวกรองถุงใช้เพื่อกำจัดผงที่เหลือออกจากอากาศไอเสีย อากาศไอเสียจะถูกส่งผ่านชุดของถุงซึ่งจะดักอนุภาคผงที่เหลืออยู่ อากาศสะอาดจะถูกปล่อยออกสู่ชั้นบรรยากาศ

พัดลมไอเสีย

พัดลมไอเสียใช้เพื่อกำจัดอากาศชื้นออกจากห้องอบแห้ง พัดลมสร้างแรงกดดันเชิงลบภายในห้องซึ่งดึงอากาศชื้นออกจากห้องและผ่านตัวกรองถุง

ระบบควบคุม

ระบบควบคุมมีหน้าที่ควบคุมและตรวจสอบส่วนประกอบต่าง ๆ ของเครื่องเป่าสเปรย์ ระบบควบคุมรวมถึงเซ็นเซอร์คอนโทรลเลอร์และซอฟต์แวร์ที่ทำให้แน่ใจว่าเครื่องเป่าสเปรย์ทำงานภายในพารามิเตอร์ที่ระบุ

แต่ตัวควบคุมอุณหภูมิใช้เพื่อควบคุมอุณหภูมิของอากาศที่นำเข้าสู่ห้องอบแห้ง คอนโทรลเลอร์ทำให้มั่นใจได้ว่าอุณหภูมิอากาศยังคงอยู่ตลอดกระบวนการอบแห้งซึ่งเป็นสิ่งสำคัญสำหรับการบรรลุผลลัพธ์ที่สอดคล้องกัน

บทสรุป

การอบแห้งสเปรย์เป็นกระบวนการที่มีประสิทธิภาพสูงและใช้กันอย่างแพร่หลายในการรับผงจากของเหลว กระบวนการนี้เกี่ยวข้องกับสี่ขั้นตอนหลักคือการเตรียมของเหลวการทำให้เป็นของเหลวการอบแห้งและการรวบรวม การเพิ่มประสิทธิภาพพารามิเตอร์กระบวนการเช่นอุณหภูมิอากาศเข้ากระบวนการทำให้เป็นละอองอัตราการอบแห้งและการเลือกหัวฉีดสามารถช่วยให้ได้คุณภาพผลิตภัณฑ์ที่ต้องการ

คำถามที่พบบ่อย

1. ของเหลวใดที่สามารถแห้งได้?

การอบแห้งสเปรย์สามารถใช้สำหรับของเหลวที่หลากหลายรวมถึงสารละลายสารแขวนลอยและอิมัลชัน ตัวอย่างเช่นนม, กาแฟ, น้ำผลไม้, เวชภัณฑ์และสารเคมี

2. การกระจายขนาดอนุภาคทั่วไปของผลิตภัณฑ์แห้งสเปรย์คืออะไร?

การกระจายขนาดอนุภาคของผลิตภัณฑ์แห้งสเปรย์ขึ้นอยู่กับปัจจัยต่าง ๆ เช่นขนาดหยดอัตราการอบแห้งและวิธีการรวบรวม โดยทั่วไปแล้วผลิตภัณฑ์ที่แห้งด้วยสเปรย์จะมีการกระจายขนาดอนุภาคแคบที่มีขนาดอนุภาคเฉลี่ยตั้งแต่ 10 ถึง 100 ไมครอน

3. ข้อดีของการอบแห้งสเปรย์คืออะไร?

การอบแห้งสเปรย์มีข้อดีหลายประการเช่นอัตราการผลิตสูงการอบแห้งที่มีประสิทธิภาพและการควบคุมขนาดอนุภาคและสัณฐานวิทยา นอกจากนี้ยังช่วยให้การผลิตผงที่มีความเสถียรชั้นวางที่มีอายุการใช้งานยาวนานและง่ายต่อการขนส่งและจัดเก็บ

4. ความท้าทายในการอบแห้งสเปรย์คืออะไร?

การอบแห้งสเปรย์อาจเป็นเรื่องที่ท้าทายเนื่องจากการมีปฏิสัมพันธ์ที่ซับซ้อนของพารามิเตอร์กระบวนการต่างๆ มันต้องมีการเพิ่มประสิทธิภาพอย่างระมัดระวังของพารามิเตอร์กระบวนการเพื่อให้ได้คุณภาพผลิตภัณฑ์ที่ต้องการ ความท้าทายทั่วไปบางประการ ได้แก่ ความหนืดของผลิตภัณฑ์การรวมตัวกันและการแตกของอนุภาค