Suszenie próżniowe materiałów sypkich i zawiesin
Co oznacza suszenie próżniowe w przemyśle?
Powszechnie rozumiane suszenie próżniowe mieszanek to w większości przypadków suszenie próżniowe kontaktowe. Energia cieplna jest przenoszona do mieszanki poprzez mechaniczny kontakt z rozgrzaną powierzchnią. Gdy stosowana jest próżnia, temperatura wrzenia fazy ciekłej, która ma zostać usunięta przez suszenie, spada. Przyspiesza to proces suszenia. Towarzyszący temu proces mieszania zapewnia podgrzanie wszystkich cząstek. Wielokrotnie wchodzą one w kontakt z ciepłymi powierzchniami. W kilku przypadkach energia cieplna jest wprowadzana w postaci promieniowania podczerwonego lub mikrofalowego. Ta forma wprowadzania energii/suszenia jest stosowana w mniejszych systemach (w skali litrowej). Suszenie próżniowe to proces przenoszenia masy, w którym masa cieczy jest przemieszczana między fazami. W przemysłowym suszeniu proszków materiałem, który ma być przemieszczany, jest woda lub rozpuszczalnik. Suszenie jest zwykle osiągane poprzez zastosowanie ciepła.
W jaki sposób energia cieplna jest wprowadzana do produktu?
W suszeniu konwekcyjnym mieszanina jest podgrzewana poprzez kontakt z gorącym gazem. Gorący gaz przepływa nad mieszaniną i absorbuje fazę ciekłą w postaci pary. Nasycony gaz jest usuwany i dodawany jest suchy, ciepły gaz.
Suszenie kontaktowe: Energia cieplna jest przenoszona do mieszanki poprzez kontakt mechaniczny. Ściana naczynia mieszającego i ewentualnie narzędzia mieszające są ogrzewanymi powierzchniami. Próżniowe suszarki mieszające amixon® działają zgodnie z tą zasadą funkcjonalną.
Suszarki walcowe działają również jako suszarki kontaktowe. Suszarki rolkowe pracują przy ciśnieniu atmosferycznym powietrza. Pracują w wysokich temperaturach.
Liofilizacja: Znana również jako liofilizacja. Wodno-wilgotny produkt jest najpierw zamrażany, a następnie stosowana jest próżnia. Faza ciekła sublimuje. Lód zamienia się bezpośrednio w parę wodną. Faza ciekła jest pomijana. Energia cieplna jest dostarczana przez ciepło kontaktowe lub promieniowanie cieplne. Ten proces suszenia jest szczególnie delikatny. Mieszanina pozostaje kriogeniczna. W ten sposób termowrażliwe składniki aktywne są suszone w stanie zamrożonym.
Suszenie za pomocą przegrzanej pary wodnej: Nienasycona para wodna ma silny efekt absorpcji, gdy jest przepuszczana przez wilgotne materiały sypkie. Ten proces suszenia jest przeprowadzany przy ciśnieniu atmosferycznym i podgrzewa materiały sypkie do 110°C w najlepszym przypadku. Obecność pary wodnej eliminuje tlen z powietrza. Zapobiega to niepożądanemu utlenianiu. Z reguły wilgotny materiał sypki występuje w cienkich warstwach. Przyspiesza to ogrzewanie i suszenie.
Suszenie konwekcyjne a suszenie kontaktowe
Pranie na linii suszy się konwekcyjnie, a jeśli świeci słońce, również radiacyjnie.
Suszenie konwekcyjne ma wiele zalet w przypadku towarów masowych: W przypadku suszenia rozpyłowego wytwarzane kropelki mają kontakt tylko z gorącym gazem. Cząstki proszku są formowane w sposób niezakłócony i suchy.
W przypadku granulacji w złożu fluidalnym wilgotne złoże proszku jest wprawiane w ruch wirowy i przenoszone przez gorący gaz (powietrze). Cząstki mogą dobrze wyschnąć i opcjonalnie aglomerować. Aglomeraty są zazwyczaj szybko rozpuszczalne i dyspergowalne.
Wady suszenia konwekcyjnego:
Jeśli obecne jest gorące powietrze, proszki mogą się utleniać. Inną wadą jest to, że wymagana energia jest większa niż w przypadku suszenia kontaktowego próżniowego. System suszenia działający w oparciu o konwekcję jest stosunkowo duży, ponieważ należy przygotować duże ilości powietrza: Oczyszczanie powietrza, chłodzenie i suszenie, ogrzewanie, separacja prętów, odzyskiwanie ciepła.
Próżniowe suszenie kontaktowe; zalety
Mieszane suszarki próżniowe są bardzo kompaktowe i wymagają niewielkiej przestrzeni montażowej. W wielu przypadkach suszone materiały są zasysane. Suszenie odbywa się w systemie zamkniętym. Tylko płyn jest odprowadzany w postaci ciekłej. Wszelki wytworzony pył pozostaje w systemie. Suszenie jest bardzo skuteczne w niskich temperaturach, jeśli stosowane jest wysokiej jakości podciśnienie. Wrażliwe termicznie składniki aktywne są zatrzymywane. Woda może odparować już w temperaturze 35°C.
Kontaktowe suszarki próżniowe amixon® AMT i VMT suszą mieszanki niezwykle delikatnie. Proszki są skutecznie podgrzewane i mieszane. Urządzenia amixon® są zaprojektowane tak, aby były szczególnie higieniczne. Często wykorzystywane są również jako reaktory do syntezy.