Sấy Phun Là Gì? Nguyên Lý Hoạt Động Của Công Nghệ Sấy Phun

Sấy là việc rút bớt lượng nước có trong nguyên liệu bằng cách khiến cho lượng nước bay hơi dần. Từ đó, nguyên liệu giảm độ ẩm xuống mức mong muốn. Có rất nhiều phương pháp sấy được ứng dụng trong thực tế. Sấy phun chính là một trong những công nghệ sấy hiện đại nhất hiện nay. Sấy phun là gì? Nguyên lý hoạt động của công nghệ sấy phun hiện đại như thế nào? Hãy cùng Đức Phát tìm hiểu kỹ hơn trong bài viết này.

Sấy phun là gì?

Sấy phun là công nghệ chuyên dùng để sấy nguyên liệu dạng dịch cao lỏng thành bột khô. Công nghệ này sấy phun được ứng dụng trong quá trình sản xuất sữa bột, cà phê hòa tan, bột cao dược liệu,… Tuy nhiên, hệ thống sấy phun chỉ thích hợp với các loại nguyên liệu dạng dịch không có đường hoặc tỷ lệ đường thấp. Nếu tỷ lệ đường cao, khi sấy có thể sẽ bị chảy, không thành dạng bột như mong muốn.

 

Công nghệ giúp chuyển hóa nguyên liệu thành dạng bột rắn trong một công đoạn, thay thế cho ba công đoạn như trước đây. Máy sấy phun thuộc dòng máy dược phẩm và mỹ phẩm. 

Trước khi có công nghệ sấy phun, dịch cao lỏng sẽ phải cô đặc tới 90% và trải qua giai đoạn sấy nhiệt, sấy thăng hoa hoặc sấy lạnh. Quá trình sấy diễn ra trong thời gian tương đối dài từ 36 – 72 tiếng tùy theo phương pháp sấy. Nguyên liệu sẽ khô đặc thành một khối rắn. Sau đó, nguyên liệu được chuyển qua máy nghiền để nghiền thành bột khô. Nay với công nghệ sấy phun, dịch chỉ cần cô đặc khoảng 35% là có thể sấy phun. Sản phẩm được chuyển trực tiếp từ dạng dịch lỏng sang bột rắn chỉ với một giai đoạn, không cần phải nghiền như cách làm truyền thống trước đây.

Nguyên lý hoạt động của công nghệ sấy phun hiện đại

Nếu đã hiểu sấy phun là gì, hãy cùng tìm hiểu về nguyên lý hoạt động của công nghệ này.

Trước tiên, nguyên liệu được cô đặc đến khi đạt 35% độ ẩm. Nguyên liệu dạng lỏng sẽ đi qua đĩa phun hoặc vòi phun. Tại đây, dịch lỏng được phân tán thành những giọt nhỏ dạng sương. Sở dĩ cần làm vậy vì nó tăng bề mặt trao đổi và khiến quá trình sấy diễn ra nhanh chóng hơn.

Nguyên liệu được phun vào trong buồng sấy. Tiếp theo, Không khí nóng sẽ được thổi vào liên tục thành dạng xoáy đều đặn theo hướng cùng chiều hoặc ngược chiều với các giọt mịn. Không khí nóng khiến lượng nước trong các giọt nhanh chóng bay hơi, đưa nguyên liệu trở thành thể rắn. Do khối dịch lỏng trước khi sấy đã được phân tán ở dạng giọt rất nhỏ nên khi sấy khô, nguyên liệu chuyển thành bột khô.

Xem thêm:Sấy lạnh là gì? Nguyên lý hoạt động của công nghệ sấy lạnh

Phân loại nguyên lý hoạt động của máy sấy phun

Máy sấy phun hiện nay có thể được phân loại theo nhiều cách dựa vào nguyên lý hoạt động và cách bố trí.

Theo chiều tác nhân sấy

• Cùng chiều: là phương pháp sấy phun bố trí vòi phun ở trên phun xuống, cùng chiều với hướng khí được cấp vào buồng sấy. 
• Ngược chiều: là phương pháp sấy phun bố trí vòi phun từ trên phun xuống. Khí nóng được cấp vào buồng theo hướng từ dưới lên trên.
• Kết hợp: vòi phun được bố trí theo hướng từ dưới lên trên. Khí nóng được cấp từ trên xuống dưới. Khi phun, nguyên liệu đi theo đường vòng cung parabol. 

Theo vòi phun

• Vòi phun tạo sương bằng cơ khí
• Vòi phun tạo sương loại khí động
• Bộ phận tạo bụi sương bằng lực ly tâm

Theo cấp độ sấy

• Sấy một cấp (sấy phun)
• Sấy hai cấp

Ứng dụng của công nghệ sấy phun

Kỹ thuật sấy phun được ứng dụng trong quá trình sản xuất dược phẩm, thực phẩm, chế phẩm sinh học, một số hợp chất vô cơ, hữu cơ,… Bên cạnh đó, công nghệ sấy phun cũng được sử dụng trong hoạt động nghiên cứu. Một số loại máy sấy được ứng dụng cụ thể như:

• Máy sấy phun sương ly tâm tốc độ cao LPG chuyên dùng trong sấy cao đông y. Sản phẩm được sấy có dạng bột mịn.
• Máy sấy phun khô kiểu áp lực dòng YPG phù hợp cho các ngành thực phẩm, dược phẩm, hóa chất, bột màu, gốm, hóa chất nông nghiệp, nhựa,…

Đặc điểm chung của những nguyên liệu được sấy phun là hạt có kích thước nhỏ, độ đồng đều cao, trung bình từ 150 – 300 µm, có độ ẩm thấp 1 – 5%. Sản phẩm giữ được màu sắc tự nhiên, giá trị dinh dưỡng gần như còn nguyên vẹn. Protein trong sản phẩm ít bị biến đổi do thời gian sấy nhanh và nhiệt độ sấy thấp. Cũng bởi những đặc điểm này, công nghệ ngày càng được ứng dụng nhiều trong quy trình sản xuất các loại thực phẩm chức năng có dạng bột. 

Các dòng máy sấy phun hiện nay 

Máy sấy phun ly tâm tốc độ cao 

Dòng máy này chuyển hóa dịch lỏng thành bột mịn bằng cách sử dụng một đĩa phun (hoặc đĩa ly tâm) đặt ở đỉnh tháp sấy, quay với tốc độ cực kỳ lớn (thường từ 15.000 đến hơn 25.000 vòng/phút).

• Cách tạo bột: Khi dịch lỏng được bơm vào tâm của đĩa quay, lực ly tâm cực mạnh sẽ liên tục đẩy dịch lỏng ra rìa đĩa và bắn tung ra ngoài không trung, xé rách lớp chất lỏng thành những giọt sương siêu nhỏ, đều tăm tắp.
• Quá trình sấy: Ngay khoảnh khắc bị bắn ra, các giọt sương này gặp luồng không khí nóng (xoáy cùng chiều hoặc ngược chiều) thổi vào buồng sấy. Vì giọt dịch quá nhỏ, nhiệt độ cao sẽ làm lượng nước trong giọt lỏng bốc hơi tức thì trong một cái chớp mắt, biến chúng thành các hạt hạt bột khô độc lập, giữ nguyên màu sắc và hương vị rồi rơi xuống đáy buồng thu hồi.
• Thành phẩm: Kích thước hạt thu được thường nằm trong khoảng từ 10 – 100 micromet.

Máy sấy phun khô kiểu áp lực dòng 

Thay vì dùng đĩa quay, dòng máy này lại sử dụng hệ thống vòi phun áp lực (tương tự như nguyên lý của vòi tăng áp hoặc đầu phun sương tưới cây nhưng ở áp suất lớn hơn rất nhiều) để ép dịch lỏng chuyển trạng thái.

• Cách tạo bột: Bơm cấp liệu áp suất cao sẽ nén dịch lỏng và đẩy chúng đi qua một lỗ phun cực nhỏ của vòi phun. Dưới áp lực nén rất lớn này, dòng dịch lỏng khi thoát ra khỏi vòi sẽ lập tức bị bung ra, phân tán chéo nhau thành một luồng bụi sương mịn mịn dày đặc bám trực tiếp vào không gian buồng sấy.
• Quá trình sấy: Luồng bụi sương áp lực này ngay khi tiếp xúc với dòng tác nhân sấy (khí nóng) sẽ bị rút sạch hơi nước ngay trên đường bay. Do dòng áp lực đẩy các hạt đi theo quỹ đạo cố định, dòng máy này rất thích hợp để tạo ra các loại bột có độ đồng đều cao, cấu trúc hạt đặc chắc và chảy tự do tốt cho các ngành công nghiệp nặng hoặc thực phẩm quy mô lớn.
• Thành phẩm: Kích thước hạt của dòng này thường dao động từ 100 – 300 micromet (hoặc lớn hơn). 

Máy sấy phun quy mô phòng thí nghiệm 

Đây là dòng máy có kích thước nhỏ gọn, thường được sử dụng trong các hoạt động nghiên cứu và phát triển sản phẩm mới (R&D) hoặc sản xuất thử nghiệm trong phòng lab. Máy giúp các chuyên gia dễ dàng thử nghiệm công thức, đánh giá chất lượng bột sấy trước khi đưa vào dây chuyền sản xuất công nghiệp hàng loạt.

Xem thêm: Ý nghĩa của máy sấy dược liệu trong ngành dược

Ưu và nhược điểm của hệ thống sấy phun

Ưu điểm của sấy phun

• Công nghệ sấy phun giúp rút gọn thời gian, giảm thiếu thao tác, trực tiếp đưa nguyên liệu từ dạng dịch thành dạng bột khô. So với thiết bị sấy nghiền truyền thống như sấy nhiệt, sấy lạnh, sấy thăng hoa thì sấy phun được tối ưu hơn nhiều. 
• Giảm thiểu chi phí đầu tư máy nghiền bột mịn. 
• Quá trình sấy diễn ra nhanh chóng, nguyên liệu tiếp xúc nhiệt trong thời gian ngắn nên giữ được tối đa hương vị, màu sắc và chất dinh dưỡng. Bột thu được có độ ẩm thấp 3 – 4%, khả năng hòa tan cao 90 – 100%.
• Máy có thể sấy được những nguyên liệu có tính nhạy với nhiệt độ do nhiệt độ sấy thấp, thời gian sấy nhanh. 
• Máy sấy phun có thể vận hành liên tục trong thời gian dài, đem lại năng suất cao
• Kích thước của hạt bột khô có thể kiểm soát được khi sấy phun tùy vào loại vòi phun và đĩa phun mà bạn sử dụng. 
• Các bộ phận và khung máy được làm từ INOX 304 có tác dụng chống ăn mòn, chịu được nhiệt cao.

Nhược điểm của sấy phun

• Máy sấy phun tương đối cồng kềnh và yêu cầu cao ở đoạn lắp đặt
• Nguyên lý của máy sấy phun là sử dụng không khí nóng bơm vào buồng sấy để sấy khô nguyên liệu nên trong quá trình sấy sẽ tiêu tốn nhiều nhiệt năng. 
• Máy chỉ ứng dụng được với nguyên liệu dạng dịch lỏng và thành phẩm là dạng bột. 
• Để đạt chất lượng đầu ra, máy phải đạt tới nhiệt độ nhất định. Cài đặt sai nhiệt độ hoặc chênh lệch sẽ không đảm bảo tỉ lệ và chất lượng bột sản phẩm
• Việc thu hồi sản phẩm và bụi sẽ làm tăng chi phí cho quá trình sấy.

Đức Phát – Đơn vị cung cấp các dòng máy sấy phun hiện đại 

Như vậy, Đức Phát đã chỉ cho các bạn thấy sấy phun là gì, cấu tạo của máy sấy phun ly tâm công nghiệp và nguyên lý hoạt động của công nghệ sấy phun. Nếu bạn có nhu cầu tìm mua máy sấy phun ly tâm, bạn hãy tham khảo máy sấy phun của Đức Phát. Chúng tôi là đơn vị chuyên nhập khẩu và cung cấp máy móc từ Trung Quốc. Các máy móc của Đức Phát đều là máy chính hãng, có đầy đủ hợp đồng và đạt chuẩn chất lượng. Chúng tôi luôn sẵn sàng tư vấn 24/7 và hỗ trợ vận chuyển toàn quốc, lắp đặt và nghiệm thu trực tiếp tại xưởng. 

Vui lòng liên hệ hotline 0919476666 hoặc trực tiếp tới showroom để được tư vấn.