Τι είναι η ξήρανση με ψεκασμό;

Η ξήρανση με ψεκασμό είναι μια διαδικασία όπου παρασκευάζεται στερεό υλικό με εκτόξευση υγρών ή πολτών, μιγμάτων στερεών και υγρών, από τα ακροφύσια σε θερμαινόμενα ρεύματα αέρα. Χρησιμοποιείται για την παρασκευή μιας μεγάλης γκάμα χημικών σε σκόνη και στερεά, που κυμαίνονται από λιπάσματα έως φαρμακευτικά προϊόντα σε σκόνη. Η δημιουργία στερεών από υγρά ή μείγματα μειώνει το κόστος αποστολής, βελτιώνει τη διάρκεια αποθήκευσης και παρέχει τη δυνατότητα δημιουργίας σωματιδίων διαφορετικού σχήματος για συγκεκριμένες εφαρμογές. Η τεχνολογία ξήρανσης με ψεκασμό αναπτύχθηκε για πρώτη φορά στα τέλη του 19ου αιώνα, αλλά δεν εμφανίστηκε εμπορικά μέχρι τη δεκαετία του 1920, όταν οι βελτιώσεις κατέστησαν δυνατή τη συνεχή λειτουργία.

Η διαδικασία ξήρανσης με ψεκασμό μπορεί να συμβεί σε ανοιχτές ή κλειστές δεξαμενές ή κτίρια αποθήκευσης. Τα προϊόντα μπορούν να ψεκαστούν στην κορυφή ανοιχτών δεξαμενών αποθήκευσης ή κάδων και το υγρό εξατμίζεται πριν το προϊόν φτάσει στον πυθμένα. Μπορεί να εισαχθεί θερμαινόμενος αέρας στην κορυφή μαζί με το προϊόν, το οποίο ονομάζεται ροή συντρέχοντος επειδή ο αέρας και το προϊόν κινούνται προς την ίδια κατεύθυνση. Η ροή αντίθετου ρεύματος συμβαίνει όταν το προϊόν ρέει προς τα κάτω και ο αέρας μετακινείται από το κάτω μέρος προς το πάνω μέρος της δεξαμενής.

Ένα σύστημα μικτής ροής μπορεί να χρησιμοποιηθεί για διαφορετικά υλικά και σχέδια στεγνώματος. Το ακροφύσιο συνήθως δείχνει προς τα πάνω, δημιουργώντας ένα σχέδιο προς τα πάνω. Ο αέρας εισάγεται στο κάτω μέρος της δεξαμενής. Τα σωματίδια κινούνται πρώτα προς τα πάνω στο ρεύμα του αέρα, στη συνέχεια πέφτουν πάνω στο ρεύμα αέρα, προκαλώντας μια μικτή ροή. Αυτά τα συστήματα ξήρανσης με ψεκασμό μπορεί να είναι χρήσιμα για μεγαλύτερα μεγέθη σωματιδίων ή υλικά που απαιτούν επιπλέον χρόνο στεγνώματος.

Τα προϊόντα που παράγονται από συστήματα ξήρανσης με ψεκασμό είναι συνήθως στρογγυλές σφαίρες, αλλά μπορούν να κατασκευαστούν και άλλα σχήματα. Ο λόγος διαστάσεων, ή ο μέγιστος λόγος μήκους προς πλάτος του σχήματος προϊόντος, χρησιμοποιείται συνήθως για τη μέτρηση μη σφαιρικών σχημάτων. Μπορεί να παραχθεί υλικό που είναι σφαιρικό, αλλά κοίλο στη μέση για μείωση του βάρους. Μπορεί να χρησιμοποιηθεί ένα σύστημα δύο σταδίων, όπου το πρώτο βήμα δημιουργεί προϊόν που είναι ακόμα ελαφρώς υγρό και το υλικό κολλάει μαζί σε ένα δεύτερο βήμα για να σχηματίσει μεγαλύτερα σωματίδια που ονομάζονται συσσωματώματα.

Το ακροφύσιο μπορεί να αλλάξει για διαφορετικά προϊόντα ή μεγέθη σωματιδίων. Ατμοποιητές, σταθεροί και περιστροφικοί, χρησιμοποιούνται για τη δημιουργία σφαιρών. Οι περιστροφικοί ψεκαστήρες χρησιμοποιούν ένα περιστρεφόμενο ακροφύσιο για να εκτοξεύουν το υλικό σε λεπτές σταγόνες. Τα ακροφύσια δύο υγρών μπορούν να χρησιμοποιήσουν ένα μείγμα προϊόντος και πεπιεσμένου αέρα ή ατμού για να δημιουργήσουν ένα σχέδιο ψεκασμού. Η χρήση πεπιεσμένου αέρα ή ατμού προσθέτει κόστος στο προϊόν, αλλά μπορεί να χρειαστεί για υλικά που είναι πολύ παχιά ή απαιτούν θέρμανση με ατμό για να είναι υγρά.

Η λυοφιλοποίηση μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την ξήρανση προϊόντων ψεκάζοντας υγρά σε δεξαμενές αποθήκευσης στο ψυγείο. Τα υγρά απομακρύνονται με κατάψυξη και εξάχνωση ή με απευθείας αλλαγή από στερεό σε αέριο χωρίς τήξη. Αυτή η τεχνική μπορεί να είναι χρήσιμη για τη δημιουργία τροφοδοτούμενων φαρμάκων ή άλλων χημικών ουσιών που είναι ευαίσθητα στη θερμότητα.