O Spray Dryer

Spray Dryer

• Introdução

A secagem é uma operação unitária de transferência de massa e calor envolvendo a remoção de água ou outro solvente de um sistema sólido, líquido ou gás. A retirada da umidade ocorre por evaporação ou sublimação mediante a aplicação de calor sob condições controladas. Na secagem também podem ocorrer transformações químicas desejáveis ou indesejáveis. A técnica de secagem é uma operação que vem sendo aplicada cada vez mais na indústria alimentícia, umas das principais vantagens é o aumento da vida de prateleira dos alimentos. Isto se deve a redução da quantidade de água dos produtos, tornando-os menos suscetíveis a ação de deterioração dos microrganismos.

• Secagem em Spray Dryer

O processo de secagem em spray dryer consiste em pulverizar um produto líquido ou pastoso dentro de uma câmara submetida a uma corrente controlada de ar quente. Desta forma, ocorre a evaporação dos solventes, no geral a água, obtendo-se uma separação ultrarrápida dos sólidos e solúveis contidos no produto inicial com a mínima degradação do produto a ser seco. No término desse processo obtém-se a recuperação do produto em forma de pó que apresenta diversas vantagens, tais como: pode ser dimensionado para qualquer capacidade, trabalha com taxas de alimentação que podem variar de algumas libras por hora para mais de 100 toneladas por hora, sua operação é contínua e adaptável com controle totalmente automático.

O processo de secagem em spray dryer envolve quatro etapas: atomização, contato entre gotículas de produto e ar, secagem das gotículas e separação. O esquema de secagem está representado a seguir

[pic 1]

O spray dryer é desenvolvido por técnicas que evoluíram ao longo de um período de várias décadas, desde 1870. A secagem por atomização teve início durante a Segunda Guerra Mundial, com a súbita necessidade de reduzir o peso do transporte de alimentos e outros materiais. Essa técnica permite a transformação do alimento a partir de um estado fluido em forma de partículas secas por pulverização do produto em meio a secagem quente. Normalmente, os produtos que utilizam spray dryer apresentam sensibilidade ao calor, como alimentos e matérias de origem biológica, tais como: produtos alimentícios em geral, extratos e produtos oriundos de plantas, corantes, microrganismos, produtos com levedura, enzimas e proteínas, entre outros.

A atomização deve dispensar o material de alimentação em pequenas gotículas, que devem ser bem distribuídas dentro do secador. O atomizador deve também atuar como um dispositivo de medição, controlando a taxa de alimentação do material a ser seco. A câmara de secagem é a parte do secador na qual se tem o contato do agente de secagem e as gotículas do líquido, ou seja, é o local onde ocorre o processo de secagem. O separador (ciclone) é o local em que ocorre a separação das partículas mais finas de produto seco e ar de secagem.

• Descrição dos principais componentes do spray dryer

1. Tanque de alimentação: local onde o produto é batido, e alimentado manualmente.
2. Bomba de alimentação: equipamento que promove o deslocamento do produto presente no tanque de alimentação até o disco atomizador.
3. Disco atomizador tipo rotativo: promove
4. Câmara de secagem: local em que ocorre o contato entre as gotículas de produtos geradas pelo atomizador com o ar a alta temperatura.
5. Ventilador: o ventilador capta o ar e o encaminha para o trocador de calor.
6. Trocador de calor: promove o aquecimento do ar de entrada da câmara através de queima direta de gás GLP.
7. Ciclone: local em que ocorre a separação das partículas mais finas de produto seco e o ar de secagem.
8. Exaustor: local onde ocorre a saída de ar.

• Procedimento de partida e parada do spray dryer SD-05 TECNAPE

• Partida

Primeiramente deve-se ligar a chave geral e em seguida ligar o chiller . Após isso se verifica se a temperatura de funcionamento do equipamento no chiller está em 19°C, posicionando o modo de operação automática no chiller. Na sequência, deve-se conferir o compressor, o status da bomba e ligar o exaustor, deixando assim a depressão próxima do valor que se queira trabalhar. Depois, é preciso ligar o adutor, abrir a válvula de gás, fechar as válvulas de saída do produto, conferir se a pressão na válvula de controle está em 0,5 atm ou menos, ligar o atomizador e queimador. Em seguida, inserir no set point a temperatura de entrada e saída desejadas, ligar a bomba de alimentação com água após as temperaturas de entrada e saída terem atingido o set point, controlar a temperatura de entrada e saída na câmara e também a depressão e a vazão de alimentação desejada. Finalmente, observar se não escorre água líquida no produto final, drenar a água do tanque sem deixar secar, posicionar o frasco de retirada de produto rosqueando no fundo da câmara, monitorar as variáveis, ligar o modo automático.

...