Zentrifugal-Sprühtrockner

Überblick

Der Zentrifugal-Sprühtrockner macht aus einer pumpfähigen Flüssigkeit — Lösung, Suspension, Emulsion oder Paste — in einem einzigen Durchgang trockenes Pulver. Eine Scheibe mit bis zu 25.000 U/min zerstäubt das Aufgabegut zu Nebel, Heißluft trifft die Tropfen in der Kammer, und das Wasser ist in Sekunden verschwunden. Dazwischen liegt weder ein Filtrationsschritt noch ein Trockenschrank noch eine Mahlstufe.

Die Baureihe reicht von einer Laboreinheit mit 5 kg/h bis zu Produktionslinien, die 2.000 kg Wasser pro Stunde verdampfen.

Für welche Produkte

Das Aufgabegut muss pumpfähig sein. Darüber hinaus ist die Bandbreite groß:

• Lebensmittel — Milch- und Molkenpulver, Kaffee, Ei, Soja- und Erbsenprotein, Aromen, Maltodextrin
• Pharma und Biologie — Pflanzenextrakte, Antibiotika, Vitamine, Enzyme, Probiotika
• Chemie — Farbstoffe, Pigmente, Harze, Katalysatoren, Waschmittel, Wasserbehandlungschemikalien
• Keramik und Mineralien — Aluminiumoxid-, Zirkonoxid- und Ferritschlicker, granuliert zum Pressen
• Batterie- und Nanomaterialien — Kathodenvorstufen, Nanooxide

Kommt Ihr Material als feuchter Filterkuchen oder als steife, nicht pumpfähige Paste an, gehört es in einen Spin-Flash-Trockner. Rieselfähiges Granulat, dem nur Oberflächenfeuchte entzogen werden muss, gehört in einen Wirbelschichttrockner.

Die Wahl des Zerstäubers

Das ist die Entscheidung, die die ganze Maschine prägt, denn der Zerstäuber bestimmt die Partikelgröße und damit, welche Aufgabegüter überhaupt laufen:

Für niedrigschmelzende, zuckerreiche Pflanzenextrakte, die erweichen und an der Kammerwand haften, bringt der Sprühtrockner für Pflanzenextrakte die dafür nötige Wandkühlung und Abreinigung mit.

Auslegung

Ausgelegt wird nach der stündlich zu verdampfenden Wassermenge, nicht nach der gewünschten Pulvermenge. Ein Gut mit 20% Feststoff führt viermal so viel Wasser mit wie eines mit 50% — und das Wasser bestimmt die Maschine.

Ermitteln Sie diese Verdampfungsleistung und lesen Sie dann die Zeile Wasserverdampfung in der Datentabelle. Die Eintrittsluft liegt über die Baureihe bei 140–350°C, die Austrittsluft bei 80–90°C; die Scheibe dreht je nach Baugröße mit 8.000 bis 25.000 U/min bei Scheibendurchmessern von 50 bis 340 mm.

Prüfen Sie die Bauhöhe ebenso wie die Aufstellfläche. Die Baugröße mit 150 kg/h ist 7 m hoch, und meist entscheidet die Turmhöhe darüber, ob eine Anlage in ein vorhandenes Gebäude passt.

Was Pulver von der Wand fernhält

Wandanbackungen sind das Versagen, das ein Sprühtrocknungsprojekt ruiniert. Zwei Baugruppen entscheiden darüber:

• Der Luftverteiler bestimmt, wie die Heißluft in die Kammer eintritt. Richtig ausgeführt, führt er die Luft mit gleichmäßiger Geschwindigkeit ein, vermeidet lokale Hitzenester und lenkt die Strömung so, dass klebriges Gut weniger Wandkontakt hat. Schlecht ausgeführt, hilft auch kein Nachregeln der Temperatur.
• Die Kammerkonstruktion. Ein dreiteiliger Kammerkörper, bei Bedarf mit Luftbesen oder Rüttelvorrichtung, hält die Wand bei Gütern frei, die sonst aufbauen würden.

Zyklon und Schlauchfilter gewinnen mindestens 95% des Pulvers zurück und halten die Abluft innerhalb der Emissionsgrenzwerte.

Ein Punkt, den Sie einplanen sollten

Sprühtrockner sind thermisch ineffizient. Der übliche thermische Wirkungsgrad liegt bei 30–50% — Sie erhitzen ein großes Luftvolumen, um eine vergleichsweise kleine Wassermenge zu verdampfen, und der größte Teil der Energie verlässt die Anlage mit der Abluft. Auf einer großen Produktionslinie sind die Betriebskosten eine reale Größe, und eine Wärmerückgewinnung aus der Abluft sollte bereits in der Auslegung kalkuliert werden statt später nachgerüstet.

Die Anlagen sind außerdem hoch, und die Investition ist gegenüber einer Wirbelschicht- oder Stromtrocknung gleicher Verdampfungsleistung erheblich. Dafür erhalten Sie den einstufigen Weg von der Flüssigkeit zum fertigen Pulver bei kontrollierter Partikelgröße — was häufig mehr wert ist als die Energierechnung.

Leistungsmerkmale

• Von der Flüssigkeit zum fertigen Pulver in einem Durchgang — ohne Filtration, Nachtrocknung oder Mahlung
• Die Trocknung dauert Sekunden, hitzeempfindliche Produkte behalten ihre Aktivität
• Partikelgröße, Schüttdichte und Restfeuchte über Zerstäuberdrehzahl und Lufttemperatur einstellbar
• Beheizung elektrisch, mit Dampf, Öl oder Gas; elektrisch geregelt auf ±1°C
• Mindestens 95% Pulverrückgewinnung über Zyklon und Schlauchfilter
• SPS und Touchpanel mit Ein-/Austrittstemperatur und Speisepumpenregelung, Trendanzeige und Störungsdiagnose
• Produktberührte Teile in 304 oder 316L; GMP-Ausführungen verfügbar

Konfiguration anfragen

Wir bauen diese Anlagen auf das Material, eine Baugrößenangabe allein reicht für ein Angebot nicht. Bitte senden Sie:

• Das Material und ob es als Lösung, Suspension, Emulsion oder Paste vorliegt
• Feststoffgehalt des Aufgabeguts und geforderte Restfeuchte im Pulver
• Durchsatz — als Liter Aufgabegut pro Stunde oder Kilogramm Fertigpulver
• Anforderungen an Partikelgröße und Schüttdichte, falls vorhanden
• Verfügbare Wärmequelle — Strom, Dampf, Thermalöl, Gas
• Compliance-Anforderungen: GMP, CIP, ATEX, Lösemittelrückgewinnung, geschlossener Kreislauf mit Stickstoff

Zum Weiterlesen: Wie Sprühtrocknung funktioniert, Typen von Sprühtrocknern und Bauteile des Sprühtrockners.