Sprühtrocknung:Der Schlüsselprozess zur Umwandlung von Flüssigkeiten in hochwertige Pulver

Sprühtrocknung ist ein Prozess, bei dem festes Material durch Ausstoßen von Flüssigkeiten oder Aufschlämmungen, Mischungen aus Feststoffen und Flüssigkeiten, aus Düsen in erhitzte Luftströme hergestellt wird. Daraus wird eine breite Palette pulverförmiger und fester Chemikalien hergestellt, von Düngemitteln bis hin zu pulverförmigen Arzneimitteln. Durch die Herstellung von Feststoffen aus Flüssigkeiten oder Mischungen werden die Versandkosten gesenkt, die Lagerfähigkeit verbessert und die Möglichkeit geboten, unterschiedlich geformte Partikel für bestimmte Anwendungen herzustellen. Die Sprühtrocknungstechnologie wurde erstmals im späten 19. Jahrhundert entwickelt, kam jedoch erst in den 1920er Jahren kommerziell zum Einsatz, als Verbesserungen einen kontinuierlichen Betrieb ermöglichten.

Der Prozess der Sprühtrocknung kann in offenen oder geschlossenen Tanks oder Lagerhallen erfolgen. Produkte können oben in offene Lagertanks oder Behälter gesprüht werden und die Flüssigkeit verdunstet, bevor das Produkt den Boden erreicht. An der Oberseite kann zusammen mit dem Produkt erhitzte Luft eingeführt werden. Dies wird als Gleichstrom bezeichnet, da sich Luft und Produkt in die gleiche Richtung bewegen. Gegenstrom entsteht, wenn das Produkt nach unten fließt und die Luft vom Boden zum oberen Ende des Tanks strömt.

Ein Mischstromsystem kann für unterschiedliche Materialien und Trocknungsmuster verwendet werden. Die Düse zeigt normalerweise nach oben und erzeugt ein Muster in Aufwärtsrichtung. Am Boden des Tanks wird Luft eingeleitet. Die Partikel bewegen sich im Luftstrom zunächst nach oben und fallen dann gegen den Luftstrom nach unten, wodurch eine Mischströmung entsteht. Diese Sprühtrocknungssysteme können für größere Partikelgrößen oder Materialien nützlich sein, die eine längere Trocknungszeit erfordern.

Produkte, die in Sprühtrocknungsanlagen hergestellt werden, sind in der Regel runde Kugeln, es sind jedoch auch andere Formen möglich. Das Seitenverhältnis oder das maximale Verhältnis von Länge zu Breite der Produktform wird normalerweise zur Messung nicht kugelförmiger Formen verwendet. Es kann Material hergestellt werden, das kugelförmig, aber in der Mitte hohl ist, um das Gewicht zu reduzieren. Es kann ein zweistufiges System verwendet werden, bei dem im ersten Schritt ein noch leicht feuchtes Produkt entsteht und das Material in einem zweiten Schritt zu größeren Partikeln, sogenannten Aggregaten, zusammenklebt.

Die Düse kann für unterschiedliche Produkte oder Partikelgrößen gewechselt werden. Zur Erzeugung von Kugeln werden sowohl stationäre als auch rotierende Zerstäuber verwendet. Rotationszerstäuber verwenden eine rotierende Düse, um das Material in feinen Tröpfchen auszustoßen. Zweistoffdüsen können eine Mischung aus Produkt und Druckluft oder Dampf verwenden, um ein Sprühmuster zu erzeugen. Die Verwendung von Druckluft oder Dampf verursacht zusätzliche Kosten für das Produkt, kann jedoch für Materialien erforderlich sein, die sehr dick sind oder eine Dampferhitzung erfordern, damit sie flüssig werden.

Mit der Gefriertrocknung können Produkte getrocknet werden, indem Flüssigkeiten in gekühlte Lagertanks gesprüht werden. Die Flüssigkeiten werden durch Gefrieren und Sublimation entfernt oder gehen direkt vom Feststoff in den Gaszustand über, ohne zu schmelzen. Diese Technik kann für die Herstellung von Arzneimitteln oder anderen hitzeempfindlichen Chemikalien nützlich sein.

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