Spraydryer-kamerconfiguratie

1. De verschillende spraydrogingsconfiguraties

1. Eénfase conventioneel spraydrogen

Tweefasen-spraydrogen

Meerfasen? Pagina 147

3 Spraydrogen met zakkenfilters

Het droogeffect in de droogkamer is gebaseerd op intensief contact tussen de drooglucht en het te drogen product. Gedurende de ontwikkeling van spraydrogen hebben onderzoekers en industrieën verschillende methoden ontwikkeld om drooglucht en materiaal in contact te brengen, wat heeft geleid tot de commercialisering van 3 typen droogkamers:

- Cocurrent-stroming

- Tegengestroomde stroming

- Gemengde stroming

Op deze pagina worden de concepten uitgelegd en worden de voor- en nadelen van elke oplossing gedetailleerd.

2. Cocurrent-stroming spraydrogen – definitie en voor- en nadelen

Bij cocurrent-stroming worden het product en de drooglucht aan dezelfde locatie in de droogkamer geïntroduceerd, meestal bovenaan de droogkamer bij verticale systemen. Dit betekent dat de heetste lucht eerst in contact komt met het te drogen product.

Dit zorgt voor een zeer snelle droging in het eerste deel van de spraydroogtoren, maar omdat het materiaal na atomisatie verzadigd is met water, moet worden opgemerkt dat de temperatuur ervan min of meer constant blijft, gelijk aan de natte-boltemperatuur van de drooglucht. Dit is een zeer interessante eigenschap, omdat het het materiaal beschermt tegen oververhitting. Dit kan zeer nuttig zijn voor thermisch gevoelige materialen.

De luchttemperatuur daalt na het eerste contact met het materiaal en de lucht voert de deeltjes af terwijl ze drogen. Omdat de temperatuur van de lucht is gedaald en de vochtigheid is toegenomen, is de droogefficiëntie lager wanneer de deeltjes en de lucht de kamer verlaten. Omdat de lucht het materiaal pneumatisch transporteert in de kamer, is de verblijftijd meestal zeer kort.

Voordelen	Nadelen
Het te drogen materiaal is beschermd tegen oververhitting	Hogere restvochtigheid, wat mogelijk een 2e droogfase vereist
Korte verblijftijd
Het materiaal wordt pneumatisch getransporteerd door de drooglucht

3. Tegengestroomde spraydrogen – definitie en voor- en nadelen

Bij tegengestroomd spraydrogen worden het te drogen materiaal en de lucht op tegenovergestelde locaties in de droogkamer geïnjecteerd – meestal het materiaal bovenaan de kamer en de lucht onderaan – wat betekent dat de droge lucht eerst in contact komt met de deeltjes die al zijn gedroogd. In principe maakt deze werkwijze een betere droging mogelijk, omdat de drijvende kracht tussen de droge lucht en het vochtige deeltje altijd maximaal is.

Figuur 2: Cocurrent spraydrogen

Omdat de gedroogde deeltjes in contact komen met hetere lucht, stijgt hun temperatuur en nadert deze het niveau van de inlaattemperatuur van de droge lucht. Ze worden niet beschermd door het verdampende vrije water, zoals bij cocurrent-drogen, wat kan leiden tot oververhitting en degradatie van het materiaal. Dit type droging kan daarom alleen worden gekozen voor hittebestendige producten.

Voordelen	Nadelen
Het te drogen materiaal is beschermd tegen oververhitting	Mogelijke oververhitting en degradatie van het product
Langere verblijftijd dan bij cocurrent spraydrogen	Grotere hoeveelheid fijnstof dat door de lucht wordt meegevoerd en teruggewonnen moet worden

4. Gemengde-stroming spraydrogen – definitie en voor- en nadelen

Gemengde-stroming spraydrogen (ook wel gecombineerde-stroming spraydrogen genoemd) combineert de 2 hierboven beschreven technieken. De hete lucht wordt bovenaan de droogtoren geïntroduceerd, maar de vloeistof wordt in het onderste deel van de kamer geïnjecteerd, met de atomisatie gericht omhoog. Dit betekent dat de deeltjes eerst tegengestroomd bewegen en vervolgens, wanneer ze door het gas worden meegevoerd, cocurrent bewegen.

De atomisatie vindt plaats in reeds afgekoelde lucht, wat resulteert in een lagere droogsnelheid en een dichter product. Er moet voorzichtigheid worden betracht om het product niet te beschadigen wanneer de gedeeltelijk gedroogde deeltjes in contact komen met hetere lucht bovenaan de kamer.