분무 건조는 빠른 열 전달, 빠른 수분 증발, 그리고 즉각적인 건조 시간을 특징으로 합니다. 또한, 이 제품은 우수한 품질, 바삭한 질감, 그리고 우수한 용해도를 가지고 있어 일부 제제의 용출률을 향상시키고 감열성 약물에 적합합니다. 또한, 분무 건조는 마이크로캡슐 제조에도 사용될 수 있으며, 이는 염색 건조에 널리 사용되는 방법입니다.
염료를 분무하여 수분을 제거하는 건조 방식입니다. 다양한 염료의 건조에 적합합니다. 미세 염료 분말, 초미립 분말, 무진분말, 중공 과립 등을 건조할 수 있습니다.
염료 분무 방법에 따르면 세 가지 범주로 나눌 수 있습니다.
(1) 압축 공기 또는 수증기를 사용하여 재료 액체를 분무하는 공기 흐름 분무.
(2) 압력 분무는 고압 펌프를 사용하여 노즐에서 고속으로 재료 액체를 압축하여 안개를 형성합니다.
(3) 회전 분무는 분무기 내의 고속 회전 디스크(7000~20000 rpm)에 재료 액체를 주입하여 빠르게 분사하고 분무하는 방식입니다. 세 번째 방법은 결과가 좋고, 작업 시간이 짧으며, 노동 생산성이 높아 염색 산업에서 선호됩니다. 단점으로는 높은 장비 투자비와 높은 에너지 소비가 있습니다.
분무건조의 원리는 건조할 재료를 기계적 작용(물의 증발 면적을 늘려 건조 과정을 가속)을 통해 안개처럼 미세한 입자로 분산시키고, 뜨거운 공기와 접촉시켜 대부분의 수분을 순식간에 제거하고, 재료 속의 고체 물질을 분말로 건조하는 것입니다.
분무 건조의 장단점 분무 건조의 장점:
1. 건조 과정이 매우 빠릅니다.
2. 직접 건조하여 분말화할 수 있습니다.
3. 건조 조건 변경이 쉽고 제품 품질 기준도 쉽게 조절 가능
4. 순간 증발로 인해 장비 재료의 선택 요구 사항이 엄격하지 않습니다.
5. 건조실은 일정한 음압을 유지하여 생산 시 위생 조건을 확보하고, 작업장에 먼지가 흩날리는 것을 방지하며, 제품 순도를 향상시킵니다.
6. 작업자가 적어 생산 효율성이 높습니다.
분무 건조의 단점:
1. 장비가 비교적 복잡하고, 면적이 넓으며, 일회 투자 비용이 크다.
2. 분무기 및 분말 회수 장치의 가격이 비교적 높습니다.
3. 대량의 공기가 필요하므로 송풍기의 전력 소모량과 회수장치의 용량이 커집니다.
4. 열효율이 낮고 열 소모량이 높습니다.
장비의 분무 건조 요구 사항:
1. 제품과 접촉하는 부분은 세척 및 살균이 용이해야 합니다.
2. 코크스 분말이 뜨거운 공기 중에 와류 및 역류를 발생시키지 않도록 조치를 취해야 합니다.
3. 공기가 불순물을 제품 내부로 운반하는 것을 방지합니다.
4. 생산작업을 쉽게 검사할 수 있는 온도, 압력 표시 및 기록 장치를 갖추고 있습니다.
5. 회수율이 높은 먼지 회수 장치
6. 분말은 신속하게 배출되고 냉각되어 용해도와 순간 용해도가 향상되어야 합니다.
7. 건조실 내부 온도와 배기 온도는 안전과 품질을 보장하기 위해 100℃를 초과해서는 안 됩니다.
8. 분무 시 농축유 방울이 뜨거운 공기와 균일하게 접촉하여 열 효율을 향상시킵니다.
9. 점성 물질이 벽에 붙는 것을 최대한 최소화하세요.
분무 건조 장비의 분류는 과립화 방법에 따라 다음과 같이 분류됩니다.
1) 압력 분무 건조 방법:
① 원리 : 고압 펌프를 이용하여 70~200 기압의 압력으로 분무기(스프레이건)를 통해 물질을 10~200개의 안개모양 입자로 응축시키고, 이 입자가 뜨거운 공기와 직접 접촉하여 열교환을 함으로써 단시간 내에 건조를 완료합니다.
② 가압 분무 과립화 장치: M형 및 S형으로, 액체 흐름을 회전시킬 수 있는 가이드 홈이 있습니다. M형 가이드 홈의 축은 노즐 축에 수직이며 교차하지 않습니다. S형 가이드 홈의 축은 수평면에 대해 일정 각도를 이룹니다. 이는 분무 시 용액의 난류를 증가시키는 것을 목표로 합니다.
2) 원심분무건조법 :
① 원리: 수평 방향으로 고속 회전하는 디스크를 사용하여 용액에 원심력을 가하면 용액이 고속으로 튕겨져 나와 얇은 막, 가는 실 또는 액체 방울을 형성합니다. 공기의 마찰, 방해 및 찢김으로 인해 디스크 회전에 의해 발생하는 접선 가속도와 원심력에 의해 발생하는 반경 가속도가 디스크 위를 나선형의 궤적으로 움직이는 결합된 속도를 초래합니다. 액체가 이 나선형 선 위의 디스크에서 튕겨져 나온 후, 매우 작은 방울로 분산되어 디스크의 접선 방향을 따라 평균 속도로 이동하고 동시에 분사된 입자의 크기가 다르기 때문에 방울은 지구 중심의 중력을 받아 떨어집니다. 따라서 비행 거리도 다르고, 서로 다른 거리에서 떨어지는 입자는 회전축을 중심으로 대칭적인 원통을 형성합니다.
② 보다 균일한 물방울을 얻기 위한 요구 사항:
a. 디스크 회전 중 진동 감소
b. 디스크에 들어가는 액체의 양은 단위 시간당 일정하게 유지됩니다.
c. 디스크 표면은 평평하고 매끄러워야 한다. d. 디스크의 원운동 속도는 너무 작아서는 안 된다(rmin=60m/s). 에멀전(100-160m/s)이 60m/s 미만이면 분무되는 물방울이 고르지 않다. 분무 거리는 주로 물방울 무리와 디스크 근처에 가라앉는 미세 물방울 무리로 구성되는 것으로 보이며, 회전 속도가 증가함에 따라 감소한다.
③ 원심 분무의 구조: 요구 조건: 습윤 둘레가 길고, 용액의 회전 속도가 빠르고, 분무가 균일하며, 구조가 견고하고 가볍고 간단하며, 사각지대가 없고, 분해 및 세척이 용이하며, 생산성이 높아야 합니다. 건조실의 형태는 열풍과 건조 입자의 이동 방향에 따라 병렬 흐름형, 대향 흐름형, 혼합 흐름형으로 분류됩니다. 우유에는 병류형이 자주 사용됩니다. 병렬 흐름형은 제품 품질에 영향을 미치지 않으면서 더 높은 유입 공기 온도를 사용하여 건조할 수 있습니다.
a. 수평 평행 흐름 패턴
b. 수직 하강 및 흐름 패턴
c. 수직 하강 혼합 흐름 유형.
d. 수직 상승 및 유동 식품의 분무 건조 고온으로 인해 일부 식물 영양소가 손실됩니다. 이러한 식물의 경우 동결 건조가 농축 및 보존에 효과적인 방법입니다. 그러나 일부 식물은 독성을 제거하기 위해 특정 온도가 필요합니다. 이러한 식물에는 분무 건조 기술이 이상적입니다. 콩을 예로 들어 보겠습니다. 농축 과정은 트립신 억제제(소화 및 단백질 분해를 방해하는 물질)라는 물질을 제거하기 위해 특정 온도가 필요합니다.
분무 건조는 종종 제조 공정의 마지막 단계로, 연속 분무, 혼합 및 건조를 통해 물질을 액체에서 분말로 변환합니다.많은 식품 저장 기술 중에서 분무 건조는 고유한 장점을 가지고 있습니다.이 기술에 사용되는 온도가 그리 높지 않기 때문에 미생물 오염을 제거하면서 식품의 맛, 색상 및 영양을 효과적으로 유지할 수 있습니다.분무 건조는 일반적으로 원료에서 수분을 제거하는 데 사용됩니다.또한 물질의 크기, 모양 또는 밀도를 변경하는 등 다양한 용도로 사용됩니다.생산 공정 중에 다른 성분을 추가하는 데 도움이 되어 가장 엄격한 품질 기준을 갖춘 제품을 생산하는 데 도움이 될 수 있습니다.분무 건조 방법의 작동 분무 건조 전에 대두를 씻고 껍질을 벗기고 지방과 같은 비단백질 성분을 줄여 대두의 가장 영양가 있는 성분을 농축해야 합니다.이러한 농축 후 대두를 분무 건조할 수 있습니다.
분무 건조의 실제 과정은 여러 단계로 나눌 수 있습니다.
먼저, 액상 제품을 분무기에 넣고, 고속으로 회전하는 휠이 액체를 분무하여 제품이 고체 액체 혼합 입자 상태가 되도록 합니다.
두 번째 단계에서는 분무된 입자를 온도와 기류가 조절 가능한 건조실로 보내 열풍을 통해 입자 내부의 액체를 증발시킵니다. 최종 제품이 기준을 충족하려면, 입자와 열풍의 접촉 시간이 분말 제품의 일정 수분 함량을 유지할 수 있도록 적절해야 합니다. 동시에, 건조실의 상태 또한 잘 관리되어야 합니다. 건조실의 용적과 기류 조건은 제품의 영양 성분에 영향을 미칠 수 있기 때문입니다.
전체 프로그램의 세 번째이자 마지막 단계는 분리기를 통해 공기 흐름 속의 분말을 용기에 모아 최종 제품을 포장하거나 다른 구성 요소와 혼합할 수 있도록 하는 것입니다.
특징:빠른 건조 속도. 원심 분무 후 공급액의 표면적이 크게 증가합니다. 고온 기류에서 수분의 95~98%가 즉시 증발하며, 건조 시간은 불과 몇 초입니다. 평행류 분무 건조는 입자가 열풍과 같은 방향으로 흐르도록 할 수 있습니다. 열풍의 온도가 높더라도 열풍이 건조실로 유입되어 분무 입자와 즉시 접촉하여 실내 온도가 급격히 떨어지지만, 재료의 습구 온도는 기본적으로 변하지 않으므로 감열성 재료의 건조에도 적합합니다.
게시 시간: 2023년 4월 26일