Spray Drying ???
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Spray Drying ???
Essiccamento di liquidi contenenti in
sospensione, emulsione dei solidi
Principio di
funzionamento
Evaporazione di un liquido
atomizzato in presenza di aria calda
Dispersione in
gocce?
Mediante atomizzatori cinetici o a
pressione. Gocce misurate in micron:
Dp
Vpar
Spar
Vol
Npar
Surf
2.E-05
4.E-15
1.E-09
1.E-04
2.E+10
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Spray Drying ???
Controllo del diametro delle particelle 20- 500 
Controllo della forma delle particelle (sferica)
Controllo della temperatura delle particelle (TB)
Prodotti solidi omogenei
Bassi tempi di contatto (3-40 s)
Impianto non soggetto a corrosioni
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(amido)
(siero di latte)
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Applicazioni: Spray dryer
Una soluzione liquida di A è dispersa in gocce B che vengono
essiccate a produrre C, solido amorfo o cristallino.
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Applicazioni: Micronization
Si desidera una polvere ottenuta da A cristallino. A è sciolto in
B a formare la soluzione C che produrrà il solido E
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Applicazioni: micro Encapsulation
Si desidera disperdere piccole dosi di B in una matrice solida,
es gomma arabica (C, in fase liquida ) . Si usa un liquido si
supporto (carrier) A per formare una soluzione D.
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Applicazioni: Englobing
Simile all’ encapsulation: si desidera disperdere piccole dosi di
B in una matrice solida A. Si usa un liquido si supporto
(carrier) C per formare una soluzione D.
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Spray Dryers
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Equicorrente
Feed inserito nella parte più calda
Esce alla T più bassa.
Può utilizzare tutti gli atomizzatori
Controcorrente
Maggiore efficienza negli scambi
Feed inserito nella parte più fredda
Esce alla T più alta
Può utilizzare atomizzatori a pressione
Alcune volte usato per grandi particelle
avendo maggiore tempo di residenza
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Combinato o a Fontana
Inizialmente in controcorrente quindi per
gravità in equicorrente.
Alcune volte usato per grandi particelle
avendo maggiore tempo di residenza
Può utilizzare atomizzatori a pressione
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Ciclo dell’aria
aperto/chiuso
Ciclo chiuso utilizzato quando si tratta di
solventi tossici o infiammabili che vanno
ricuperati
Separazione del
prodotto dall’aria
Separazione primaria alla base dell’apparecchio
Separazione secondaria con cicloni,ovvero filtri
a manica, elettrostatici etc..
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Atomizzatore Centrtifugo
Spray creato dal moto centrifugo di un disco
mosso da un motore
Dispersione dei diametri delle particelle < 100 
Dimensione delle particelle dipendente da rpm e
dal diametro del disco
Limitate sostituzioni periodiche dei componenti
Gli effetti “della parete” si controllano poco
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Atomizzatore a pressione
Lance Adaptor
Retainer Key
Screw Retainer
Swirl Chamber
Orifice Insert
Assembled Nozzle
Chamber Housing
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Atomizzatore a pressione
Spray creato dal passaggio del fluido attraverso un orificio
Riduce la produzione di fini
Dimensione delle particelle dipendente dalla portata
e dalla perdita di carico
Sostituzione periodica dei suoi componenti
Richiede spesso una pompa volumetrica
Gli effetti “della parete” si controllano variando
l’angolo del cono di swirl
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Atomizzatore a due fluidi
Spray creato dal passaggio
di 2 fluidi: il liquido + aria
compressa
Dispersione dei diametri delle
particelle
Dimensione delle particelle
dipendente dalle portate
e dalla perdita di carico
Produce particelle molto
piccole (10-20 )
Sostituzione periodica dei suoi componenti
Gli effetti “della parete” si controllano poco
Può usare qualsiasi pompa
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Tipica distribuzione dei diametri per due Atomizzatori
Atomizzatore
a pressione
Atomizzatore
a due fluidi
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Variazione di Tout a vari Tin con G costante
Tout
Portata di Liquido
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Modello Plug_Flow
mW TLN
dz
U Tg G
U = Umidità aria kg/kg
G = Portata aria secca kg/tempo
mw = massa di liquido in una singola goccia
N = # gocce/tempo
v = m/tempo= velocità della goccia
N/v = #gocce per unità di lunghezza= Nm
N dt = #gocce che fluiscono nel tempo dt
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Bilancio sulla Goccia
N dmw
 K p ( Pw   (TL )) dS
N dmw
dz
dS  N S p dt  N S p
v
dmw
dt
 K p ( Pw   (TL )) N S p dt
 K p ( Pw   (TL )) S p
N dmw
dz
 K p ( Pw   (TL )) N S p
v
dmw
v
dz
 K p ( Pw   (TL )) S p
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Bilancio sul Gas
GdU g
 N K p ( (TL )  Pw )dS
G
dU g
dt
 K p ((TL )  Pw ) N S p
dz
dS  N S p dt  N S p  S p N m dz
v
G
dU g
dz
 K p ((TL )  Pw ) N m S p
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Bilancio Goccia
 K p ( Pw   (TL )) d S H v  hdS (Tg  TL )
N c ptotmtot dTL
dz
dS  N S p dt  N S p  S p N m dz
v
dTL
c ptotmtot
dt
 K p ( Pw   (TL )) S p H v  h S p (Tg  TL )
dTL
v c ptotmtot
dz
 K p ( Pw   (TL )) S p H v  h S p (Tg  TL )
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Bilancio gas
G Cptot dTg
 hdS (TL  Tg )
dz
dS  N S p dt  N S p  S p N m dz
v
dTg
G Cptot
 h N S p (TL  Tg )
dt
G Cptot
dTg
dz
 h N m S p (TL  Tg )
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