Das Prozessprinzip der Hochgeschwindigkeits-Zentrifugalsprühtrockner ist der Prozess der sofortigen Umwandlung flüssiger Materialien in homogene Festkörper durch die Synergie der Hochgeschwindigkeits-Zentrifugalsprühtrockner und der Heißlufttrockner, der spezifische Mechanismus ist wie folgt:
1. Zentrifugal Nebulisierungsphase
1. Flüssigkeitsverstreuungsmechanismus
Flüssiges Material (Lösung, Suspension oder Pulse) wird über eine Zufuhrpumpe auf eine sich mit hoher Geschwindigkeit drehende Zerstäubungsscheibe (in der Regel 10.000 bis 50.000 U/min) gefördert. Unter Zentrifugalwirkung dehnt sich die Flüssigkeit am Rand der Zerstäubungsscheibe zu einer Flüssigkeitsfilm oder zu einem feinen Draht aus, der anschließend unter Luftreibung und der eigenen Oberflächenspannung in gleichmäßige, feine Nebeltropfen mit einer Partikelgröße von 30 bis 150 μm zerrissen wird. Die Nebeltropfengröße wird durch Drehzahl, Viskosität, Oberflächenspannung und Zufuhrgeschwindigkeit gemeinsam reguliert.
2. Dynamische Eigenschaften der Nebulisierung
Nebeltropfen bewegen sich entlang der Spiralbahn (die synthetische Richtung der Schnittgeschwindigkeit und der Radialgeschwindigkeit) und bilden eine horizontal verbreitete Nebeltropfengruppe. Wenn die Umfangsgeschwindigkeit ≥ 60 m/s ist, kann eine gleichmäßige Verteilung der Nebeltropfen gewährleistet werden, um die durch Schichtung verursachte Trocknungsungleichheit zu vermeiden.
2. Heißlufttrocknungsphase
1. Effizienter Kontakt zwischen Gas und Flüssigkeit
Die heiße Luft (150-220 °C) führt über den Luftverteiler auf der Spitze des Turms und bildet einen spiralen Luftstrom in den Trocknungsturm, der parallel mit den Sprühtropfen in Kontakt steht. Die Nebeltropfen haben eine größere Fläche als die Oberfläche (aufgrund der kleinen Partikelgröße), wodurch die Feuchtigkeit innerhalb von 10 bis 30 Sekunden schnell verdampft.
2. Trockenprodukte trennen
Die getrockneten Partikel fallen aufgrund der Schwerkraft auf den Grund des Turms ab, ein Teil des feinen Pulvers wird mit dem Luftstrom in den Zyklon-Separator gesammelt und das Abgas wird durch den Ventilator abgegeben. Der gesamte geschlossene Betrieb verhindert Verschmutzung und gewährleistet die Reinheit des Produkts.
3. Kerntechnische Vorteile
Sofortige Trocknung: Die Entfeuchtung innerhalb von 10-30 Sekunden ist vollständig und die Aktivität der wärmeempfindlichen Bestandteile (wie Proteine, Vitamine) ist stark beibehalten.
2. Präzise steuerbare Partikelgröße: Durch die Einstellung der Verdampfungsscheibendrehzahl und der Flüssigkeitsparameter können Partikel mit enger Partikelgrößenverteilung und hoher Kugelförmigkeit vorbereitet werden.
Starke Anpassungsfähigkeit: Komplexe Flüssigkeiten mit Viskosität ≤ 5000 mPa·s (wie Keramikpulse, Kollagen-Peptidenlösung) verarbeiten können.
4. Ausgezeichnete Produktqualität: Die erhaltenen Partikel haben hohe Fluidität, Dispersionsfähigkeit und Löslichkeit, um die hohen Anforderungen an Pharma, Lebensmittel und andere zu erfüllen.
Dieser Prozess ermöglicht eine effiziente und kontinuierliche Pulverbereitung durch die Kopplung von mechanischer Zentrifugalkraft-Dispersionsflüssigkeit und Konvektionshärmeübertragung, die für die Granulierung von Keramikpulver, die Milchtrocknung und die Herstellung von Pharmazeutischen Mikrosphären geeignet ist.