Sprüh trocknen (Spray Drying): Flüssigkeiten zu hochwertigen Pulvern verwandeln

Sprüh trocknen (Spray Drying) erzeugt Feststoffe, indem Flüssigkeiten oder Suspensionen (Feststoff-Flüssig-Gemische) durch Düsen in Heißluftströme versprüht werden. Produkte: Dünger, pharmazeutische Pulver u. v. m. Vorteile: geringere Transportkosten, längere Lagerfähigkeit, formbare Partikelgeometrien für spezifische Anwendungen. Technologie: spätes 19. Jh. entwickelt, ab 1920er kommerziell nutzbar (kontinuierlicher Betrieb).

Prozessführungen

• Gleichstrom (Co-current): Produkt + Heißluft von oben → beide nach unten. Verdunstung vor Bodenkontakt.
• Gegenstrom (Counter-current): Produkt nach unten, Luft von unten nach oben.
• Mischstrom (Mixed-flow): Düse nach oben, Luft von unten. Partikel steigen erst, fallen dann gegen Luftstrom → längere Trocknungszeit, für größere Partikel/materialien mit höherem Trocknungsbedarf.

Partikelgestaltung

• Meist kugelförmig, aber andere Formen möglich.
• Aspektverhältnis (Länge/Breite) für Nicht-Kugeln.
• Hohle Kugeln (Gewichtsreduktion).
• Zweistufig: 1. leicht feuchte Primärpartikel → 2. Agglomeration zu größeren Aggregaten.

Düsen- und Zerstäubungstechnik

• Zerstäuber (Atomizer): Stationär oder rotierend (Rotary Atomizer – rotierende Düse für feine Tröpfchen).
• Zweistoffdüsen (Two-fluid): Produkt + Druckluft/Dampf → Sprühbild. Höhere Kosten, aber nötig für zähe Materialien oder dampfbeheizte Suspensionen.

Gefriertrocknung (Freeze Drying) als Alternative

Versprühen in gekühlte Behälter. Entwässerung durch Gefrieren + Sublimation (fest → gasförmig ohne Schmelzen). Für hitzeempfindliche Wirkstoffe/Pulver geeignet.

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