El secado por aspersión se caracteriza por una rápida transferencia de calor, una rápida evaporación del agua y un tiempo de secado instantáneo. Además, el producto presenta buena calidad, una textura crujiente y una buena solubilidad, lo que puede mejorar la velocidad de disolución de algunas preparaciones y es adecuado para fármacos termosensibles. Asimismo, el secado por aspersión también puede utilizarse para preparar microcápsulas. Es un método ampliamente utilizado para el secado de colorantes.
Un método de secado para eliminar la humedad mediante la atomización de tintes. Ideal para secar diversos tintes. Permite secar polvo fino, polvo ultrafino, polvo sin polvo y gránulos huecos.
Según el método de atomización del tinte, se puede dividir en tres categorías:
(1) Atomización por flujo de aire, utilizando aire comprimido o vapor de agua para atomizar el material líquido;
(2) Atomización a presión, utilizando una bomba de alta presión para presionar el material líquido fuera de la boquilla a alta velocidad, formando una niebla;
(3) La atomización rotatoria consiste en añadir el material líquido a un disco giratorio de alta velocidad (7000-20000 r/min) en el atomizador para expulsarlo rápidamente y atomizarlo. El tercer método ofrece buenos resultados, es rápido y ofrece alta productividad laboral, y es el preferido por la industria de los tintes. Sus desventajas son la alta inversión en equipos y el alto consumo de energía.
El principio del secado por aspersión es dispersar los materiales a secar en partículas finas como niebla a través de la acción mecánica (aumentar el área de evaporación del agua, acelerar el proceso de secado), el contacto con aire caliente, eliminar la mayor parte del agua en un instante y secar los materiales sólidos en los materiales en polvo.
Ventajas y desventajas del secado por pulverización Ventajas del secado por pulverización:
1. El proceso de secado es muy rápido;
2. Se puede secar directamente en polvo;
3. Fácil de cambiar las condiciones de secado y ajustar los estándares de calidad del producto;
4. Debido a la evaporación instantánea, los requisitos de selección de los materiales del equipo no son estrictos;
5. La sala de secado tiene cierta presión negativa, lo que garantiza las condiciones de higiene durante la producción, evita que el polvo vuele en el taller y mejora la pureza del producto;
6. Alta eficiencia de producción con pocos operadores.
Desventajas del secado por aspersión:
1. El equipo es relativamente complejo, cubre un área grande y requiere una gran inversión única;
2. El precio de los atomizadores y dispositivos de recuperación de polvo es relativamente alto;
3. Requiere una gran cantidad de aire, aumentando el consumo de energía eléctrica del soplador y la capacidad del dispositivo de recuperación;
4. Baja eficiencia térmica y alto consumo de calor.
Requisitos del equipo de secado por aspersión:
1. Las partes en contacto con el producto deben ser fáciles de limpiar y esterilizar;
2. Se deben adoptar medidas para evitar que el polvo de coque genere corrientes de Foucault y contracorrientes en el aire caliente;
3. Evitar que el aire introduzca impurezas en el producto;
4. Equipado con dispositivos de indicación y registro de temperatura y presión para una fácil inspección de la operación de producción;
5. Un dispositivo de recuperación de polvo con alta tasa de recuperación;
6. El polvo debe descargarse y enfriarse rápidamente para mejorar la solubilidad y la solubilidad instantánea;
7. La temperatura dentro de la sala de secado y la temperatura de escape no deben superar los 100 ℃ para garantizar la seguridad y la calidad;
8. Al pulverizar, las gotas de leche concentrada están en contacto uniforme con el aire caliente para mejorar la eficiencia térmica;
9. Minimizar al máximo la adherencia de sustancias viscosas a la pared.
La clasificación de los equipos de secado por aspersión se clasifica según el método de granulación:
1) Método de secado por pulverización a presión:
① Principio: Utilizando una bomba de alta presión, el material se condensa en 10-200 partículas similares a niebla a través de un atomizador (pistola rociadora) a una presión de 70-200 presiones atmosféricas, que entra en contacto directo con aire caliente para el intercambio de calor y completa el secado en poco tiempo.
② Dispositivo de granulación por pulverización a presión: Tipo M y tipo S, con una ranura guía que permite la rotación del flujo de líquido. El eje de la ranura guía tipo M es perpendicular al eje de la boquilla y no se interseca con él; el eje de la ranura guía en forma de S forma un cierto ángulo con la horizontal. El objetivo es aumentar la turbulencia de la solución durante la pulverización.
2) Método de secado por aspersión centrífuga:
① Principio: Un disco giratorio de alta velocidad en dirección horizontal aplica fuerza centrífuga a la solución, propulsándola a alta velocidad y formando una película delgada, un alambre fino o una gota de líquido. Debido a la fricción, la obstrucción y el desgarro del aire, la aceleración tangencial generada por la rotación del disco y la aceleración radial generada por la fuerza centrífuga resultan en una velocidad combinada que se mueve en el disco, con una trayectoria en espiral. Después de que el líquido es expulsado del disco por encima de esta línea espiral, se dispersa en gotas muy pequeñas, que se mueven a lo largo de la dirección tangencial del disco a una velocidad promedio. Al mismo tiempo, las gotas caen bajo la fuerza gravitacional del centro de la Tierra, debido a los diferentes tamaños de las partículas pulverizadas. Por lo tanto, sus distancias de vuelo también son diferentes, y las partículas que caen a diferentes distancias forman un cilindro simétrico respecto al eje de rotación.
② Requisitos para obtener gotas más uniformes:
a. Reducir la vibración durante la rotación del disco.
b. La cantidad de líquido que entra al disco permanece constante por unidad de tiempo.
c. La superficie del disco es plana y lisa. d. La velocidad circular del disco no debe ser demasiado baja, rmin = 60 m/s. Si la emulsión (100-160 m/s) es inferior a 60 m/s, las gotas de pulverización son irregulares. La distancia de pulverización parece estar compuesta principalmente por un grupo de gotas y un grupo de gotas finas que se hunden cerca del disco, y disminuye al aumentar la velocidad de rotación.
③ Estructura de la pulverización centrífuga: Requisitos: amplio perímetro de humectación, alta velocidad de rotación de la solución, pulverización uniforme, estructura firme, ligera, simple, sin ángulos muertos, fácil de desmontar y lavar, y alta productividad. Según la forma de la cámara de secado, se clasifican en: flujo paralelo, contraflujo y flujo mixto. Los patrones de flujo concurrente se utilizan frecuentemente en la leche. El patrón de flujo paralelo permite secar con una temperatura de entrada de aire más alta sin afectar la calidad del producto.
a. Patrón de flujo paralelo horizontal
b. Descenso vertical y patrón de flujo
c. Tipo de flujo mixto de descenso vertical.
d. Secado por aspersión de alimentos que fluyen verticalmente. Algunos nutrientes vegetales se pierden debido a las altas temperaturas. Para estas plantas, la liofilización es un método eficaz de concentración y conservación. Sin embargo, algunas plantas necesitan cierta temperatura para eliminar la toxicidad. Para estas plantas, la tecnología de secado por aspersión es ideal. Tomemos como ejemplo la soja. El proceso de concentración requiere cierta temperatura para eliminar una sustancia llamada inhibidores de tripsina (que dificulta la digestión y la descomposición de proteínas).
El secado por aspersión suele ser el último paso del proceso de fabricación, que consiste en convertir las sustancias de líquido a polvo mediante aspersión, mezcla y secado continuos. Entre las muchas tecnologías de almacenamiento de alimentos, el secado por aspersión presenta ventajas únicas. Debido a que la temperatura utilizada en esta tecnología no es muy alta, puede conservar eficazmente el sabor, el color y la nutrición de los alimentos, a la vez que elimina la contaminación microbiana. El secado por aspersión se utiliza generalmente para eliminar el agua de las materias primas. Además, tiene otros usos, como modificar el tamaño, la forma o la densidad de las sustancias. Puede facilitar la adición de otros ingredientes durante el proceso de producción, lo que contribuye a elaborar productos con los más estrictos estándares de calidad. Funcionamiento del método de secado por aspersión: Antes del secado por aspersión, la soja debe lavarse y pelarse, y los ingredientes no proteicos, como la grasa, deben reducirse para concentrar los ingredientes más nutritivos. Después de dicha concentración, la soja puede secarse por aspersión.
El proceso real de secado por aspersión se puede dividir en varios pasos:
En primer lugar, el producto líquido se introduce en el atomizador, donde una rueda giratoria de alta velocidad atomiza el líquido, haciendo que el producto se convierta en un estado de partículas mixtas de líquido sólido.
En el segundo paso, las partículas atomizadas se dirigen a una cámara de secado con temperatura y flujo de aire controlables, donde el aire caliente evapora el líquido de las partículas. Para que el producto final cumpla con los estándares, el tiempo de contacto de las partículas con el aire caliente debe ser adecuado para mantener cierta humedad en el producto en polvo. Asimismo, es importante controlar cuidadosamente las condiciones de la cámara de secado, ya que el volumen de la misma y las condiciones del flujo de aire pueden afectar la nutrición del producto.
El tercer y último paso de todo el programa es recoger el polvo en el flujo de aire en un recipiente a través de un separador, para que el producto final pueda ser envasado o mezclado con otros componentes.
Características:Secado rápido. Tras la pulverización centrífuga, la superficie del líquido de alimentación aumenta considerablemente. Con el flujo de aire a alta temperatura, se puede evaporar instantáneamente entre el 95 % y el 98 % del agua, y el tiempo de secado es de tan solo unos segundos. El secado por pulverización de flujo paralelo permite que las gotas fluyan en la misma dirección que el aire caliente. Aunque la temperatura del aire caliente es alta, este entra en la sala de secado y entra en contacto inmediato con las gotas de pulverización, lo que provoca una caída brusca de la temperatura interior, manteniendo la temperatura de bulbo húmedo de los materiales prácticamente inalterada. Por lo tanto, también es adecuado para el secado de materiales termosensibles.
Hora de publicación: 26 de abril de 2023