분무 건조:액체를 고품질 분말로 전환하는 핵심 공정

분무 건조는 액체나 슬러리, 고체와 액체의 혼합물을 노즐에서 가열된 공기 흐름으로 분사하여 고체 물질을 만드는 공정입니다. 이는 비료에서 분말 의약품에 이르기까지 광범위한 분말 및 고체 화학 물질을 만드는 데 사용됩니다. 액체 또는 혼합물로부터 고체를 생성하면 운송 비용이 절감되고, 보관 수명이 향상되며, 특정 용도에 맞게 다양한 모양의 입자를 만들 수 있는 옵션이 제공됩니다. 분무 건조 기술은 19세기 후반에 처음 개발되었지만, 개선을 통해 지속적인 작동이 가능해진 1920년대까지는 상업적으로 볼 수 없었습니다.

분무 건조 과정은 개방형 또는 폐쇄형 탱크 또는 저장 건물에서 발생할 수 있습니다. 제품은 개방형 저장 탱크나 용기 상단에 분사할 수 있으며, 제품이 바닥에 도달하기 전에 액체가 증발합니다. 가열된 공기가 제품과 함께 상단으로 유입될 수 있는데, 공기와 제품이 같은 방향으로 움직이기 때문에 병류라고 합니다. 제품이 아래로 흐르고 공기가 탱크 바닥에서 위로 이동할 때 역류가 발생합니다.

다양한 재료와 건조 패턴에 혼합 흐름 시스템을 사용할 수 있습니다. 일반적으로 노즐은 위를 향하며 위쪽 방향으로 패턴을 만듭니다. 탱크 바닥에 공기가 유입됩니다. 입자는 먼저 공기 흐름에서 위쪽으로 이동한 다음 공기 흐름에 대해 아래로 떨어지면서 혼합 흐름을 유발합니다. 이러한 분무 건조 시스템은 입자 크기가 크거나 추가 건조 시간이 필요한 재료에 유용할 수 있습니다.

분무 건조 시스템으로 생산된 제품은 일반적으로 둥근 구형이지만 다른 모양으로도 만들 수 있습니다. 종횡비 또는 제품 모양의 최대 길이 대 너비 비율은 일반적으로 비구형 모양을 측정하는 데 사용됩니다. 구형이지만 무게를 줄이기 위해 중앙이 비어 있는 재료를 생산할 수 있습니다. 2단계 시스템을 사용할 수 있습니다. 첫 번째 단계에서는 아직 약간 젖은 제품이 생성되고 두 번째 단계에서는 재료가 서로 달라붙어 집합체라고 하는 더 큰 입자가 형성됩니다.

노즐은 제품이나 입자 크기에 따라 변경될 수 있습니다. 고정식 및 회전식 분무기는 구를 만드는 데 사용됩니다. 회전식 분무기는 회전 노즐을 사용하여 재료를 미세한 물방울로 배출합니다. 2유체 노즐은 제품과 압축 공기 또는 증기의 혼합물을 사용하여 스프레이 패턴을 생성할 수 있습니다. 압축 공기나 증기를 사용하면 제품 비용이 추가되지만 매우 두꺼운 재료나 증기 가열이 필요한 액체의 경우 필요할 수 있습니다.

동결건조는 액체를 냉장 보관 탱크에 분사하여 제품을 건조하는 데 사용할 수 있습니다. 액체는 동결 및 승화에 의해 제거되거나 녹지 않고 고체에서 기체로 직접 변화됩니다. 이 기술은 열에 민감한 약물이나 기타 화학 물질을 만드는 데 유용할 수 있습니다.

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