So werden entscheidende Prozessparameter für eine effiziente Sprühtrocknung gemessen

Präzise Messungen der Relativen Feuchte (RH), Temperatur (T) und des Gesamtfeststoffgehalts (TS) der Zufuhrleitung sind entscheidend für die Gewährleistung einer effizienten Sprühtrocknung. / Accurate Relative humidity (RH), temperature (T) and the feed line Total solids (TS) measurements are critical for ensuring efficient spray drying.

Sprühtrocknung ist alltägliche Praxis bei der Herstellung von Molkereiprodukten wie Molkenproteinkonzentrat (WPC) und Laktose sowie in der pharmazeutischen Fertigung. Das Verfahren erzeugt in einem einzigen Schritt trockenes Pulver aus einer Flüssigkeit oder Aufschlämmung, indem es schnell mit heißem Gas getrocknet wird. Stabile und genaue Messungen von Feuchte, Gesamtfeststoffgehalt (TS) und Temperatur können Ihnen helfen, große Einsparungen beim Energieverbrauch und bei den Kosten zu erzielen, ohne die Qualität des Endprodukts zu beeinträchtigen.

Die Überwachung der richtigen Parameter ist entscheidend

Die Sprühtrocknung wird in einer Vielzahl unterschiedlicher industrieller Produktionsprozesse eingesetzt, um:

– die Produkthaltbarkeit zu verlängern
– die Handhabung der Produkte bei Verpackung, Transport und Lagerung zu erleichtern
– mikrobielles Wachstum zu verhindern
– die Produktqualität zu gewährleisten
– Energie zu sparen
– Erträge zu steigern

Um den Sprühtrocknungsprozess zu optimieren, muss man einige wichtige prozesskritische Parameter im Auge behalten: den Gehalt an löslichen Feststoffen in der Beschickung des Trockners (normalerweise gemessen in Brix oder den Gesamtfeststoffgehalt (TS) sowie Feuchte und Temperatur der Zu- und Abluft.

Die Überwachung der Sprühtrocknung mit stabilen, zuverlässigen und genauen Messinstrumenten stellt sicher, dass das Produkt ausreichend getrocknet wird, um mikrobielles Wachstum zu vermeiden – was bei Lebensmitteln besonders wichtig ist –, aber nicht übertrocknet, was sich negativ auf die Produktqualität auswirken kann und zu übermäßigem Energieverbrauch und Mehrkosten führt. Angesichts der derzeit explodierenden Energiekosten steht bei allen die Effizienz ganz oben auf der Agenda.

Optimierung von Prozessen durch genaue Brix- und TS-Messungen

Hersteller können die Produktivität steigern, indem sie ihre Prozesse automatisieren und optimieren. Dazu können sie Inline-Messungen des Brix und des Gesamtfeststoffgehalts (TS) nutzen, die vom Vaisala K-PATENTS Sanitärrefraktometer PR-43-AC bereitgestellt werden.

Beispielsweise hilft eine zuverlässige, genaue Inline-Messung in der Molkenprotein- und Laktoseproduktion – wichtigen Nahrungsergänzungsmitteln, die üblicherweise konzentriert und als Pulver konserviert werden, die Konzentrationen nach der Ultrafiltration und am Verdampfereinlass zu kontrollieren und einzustellen. Die präzise Konzentrationsmessung am Verdampferauslass hilft bei der Optimierung des Energieverbrauchs und sorgt für die richtige Konzentration des Zwischenprodukts, das dem Sprühtrockner oder Kristallisator zugeführt wird.

Bei der Hefeproduktion, wo Sprühtrocknung verwendet wird, um den Hefeextrakt zu einem feinen Pulver oder Granulat zu trocknen, kann die Inline-Konzentrationsmessung verwendet werden, um in der Anfangsphase die Verdünnung der Melasse zu kontrollieren, den Fermentationsvorgang zu kontrollieren und die Konzentration des Hefeextrakts zu messen und sicherzustellen, dass der angestrebte Feststoffgehalt erreicht wird.

Energie und Kosten sparen durch genaue Feuchte- und Temperaturmessung

Neben der Sprühtrocknung sind Feuchtemessungen ein wichtiger Faktor bei der Optimierung einer Vielzahl anderer Hochtemperatur-Trocknungsverfahren, einschließlich Wirbelschichttrocknung und Backvorgängen. Beim Sprühtrocknen von Molke können Feuchte- und Temperatursonden von Vaisala verwendet werden, um Feuchte und Temperatur in der Einlass- und Auslassluft des Trockners zu messen.

Die Feuchtedaten der Einlassluft werden zur Steuerung des Prozesses verwendet, während die Feuchtedaten der Auslassluft mit dem Feuchtegehalt des Pulvers korrelieren. Die Daten können daher als Indikator für die Qualität des Endprodukts verwendet werden. Die perfekte Balance zu finden, spart Zeit und Energie, indem Übertrocknung vermieden wird.

Wenn man selbst sehen möchten, wie genaue Feuchtemessungen helfen können, die Energieeffizienz zu steigern und die Qualität und den Ertrag im Prozess zu verbessern, sollte der interaktive Trocknungssimulator von Vaisala ausprobiert werden.