Versprühung von gasgesättigten Lösungen
Zwei miteinander konkurrierende Verfahren zur Herstellung von Instantprodukten sind die Sprühtrocknung und die Gefriertrocknung. Wenngleich gefriergetrocknete Instantware qualitativ als hochwertiger angesehen wird, gewinnt die Sprühtrocknung als Herstellverfahren aufgrund des wesentlich geringeren Energieeinsatzes und qualitätssteigernder Innovationen weiter an Bedeutung.
Bei der Sprühtrocknung wird eine aufkonzentrierte Lösung oder Suspension in einem Sprühturm versprüht und anschließend in einem heißen Luftstrom getrocknet. Zur Prozessintensivierung sowie zur Verbesserung der Produktqualität können dem Feedstrom Inertgase (Kohlendioxid, Stickstoff) vor der Versprühung zugemischt werden. Dabei kann eine Einlösung des Gases in die wässrige Phase erfolgen, wobei die Löslichkeit von Kohlendioxid wesentlich höher ist als die von Stickstoff.
Am Institut für Thermische Verfahrenstechnik wird der Sprühtrocknungsprozess mit Inertgaszudiosierung untersucht. Wesentliche Aspekte sind hierbei die Einlösung von Gas in wässrige Lösungen oder Suspensionen bei Drücken bis zu 30 MPa und zum anderen die Gasauslösung aus dem Spray sowie die Versprühung von mehrphasigen Flüssig-Gas-Strömungen. Daneben werden wichtige Stoffparameter wie Gemischviskositäten, Gemischdichten, Grenzflächenspannungen, Diffusionskoeffizienten und Löslichkeiten von hochkonzentrierten wässrigen Feedmaterialien in Kontakt mit Kohlendioxid/Stickstoff unter Hochdruckbedingungen ermittelt.
Aufbau der Technikumsanlage zur Sprühtrocknung mit Inertgaszudosierung
