3.4.2 Spray drying techniques and s

3.4.2 Spray drying techniques and systems
The supreme method of drying milk and milk products is spray drying. The ambient air
is filtered, heated to 150–300◦C and introduced into the drying chamber at a velocity up
to 50 m s−1; various drying chamber designs are shown in Figure 3.10. Air cleaning is
usually performed by using dry filters that are cleanable or disposable. Since air pollution
continues to increase, it is necessary to introduce more rigorous air purification to be used
for spray drying. Air is heated indirectly by steam in a tubular heat exchanger (THE) or
PHE, liquid phase heating, or indirect oil or gas heating. Due to its high temperature,
the inlet air has very low relative humidity. Good distribution of hot air in the chamber,
with laminar flow and no dead corners, is very important for successful processing (Caric, ´
1994; Pisecky, 1997). Two systems for the recovery of heat and/or mass from the spray
dryer exhaust are common, using sanitary scrubbers and sanitary venturi scrubbers. Their
disadvantage is high bacterial counts, which increase immensely during operation. Another
possibility, but only for mass recovery, is to install cloth filters.
Milk atomising devices serve a basic function in spray drying; they provide a high
surface-to-mass ratio in the system sprayed milk–hot air mixture enabling quick heat
transfer and high evaporation rates. The two most common atomising devices are centrifugal
(rotary) and pressure (nozzle) atomisers. In both the cases, milk particles gain a spherical
shape during drying because of the surface tension. Occluded air in the droplets results
in a low bulk density of the powder. Atomisation parameters influence some important
properties of the final product: bulk density, shape and size distribution of powder particles,
occluded air content and moisture content.
In order to achieve the versatility in powder production, the dryers are often constructed
for both atomising possibilities. Milk is dispersed in the centrifugal atomiser at rotating
speeds of 10 000–20 000 revolutions per minute (rpm), or by a pressure of 17–25 MPa
in the pressure nozzles. In this way, fine particles, uniform in size, having a diameter of
20–150 µm (most of which are in the range of 50–80 µm) with a large surface area, are
obtained. By increasing the milk dispersion rate, the surface area is increased as well; this
enables rapid and intensive heat transfer from air to milk and mass transfer from milk to
air. The high latent heat of water evaporation (2.26 MJ kg−1) and the increased surface
area of sprayed particles cause instant evaporation and an immediate temperature drop of
the incoming air to the temperature of outlet air (∼95◦C in a one-stage dryer).
In nozzle atomisation, the milk is discharged under pressure through an orifice of several
millimetres in diameter into the drying chamber. There are nozzle designs in which dispersion is accomplished from many nozzles simultaneously. The mean diameter of the milk
droplets and, consequently, the powder particles, is inversely proportional to the pressure applied, but is directly proportional to milk viscosity, density and surface tension of the
feed. The disadvantages of this kind of atomisation are uneven powder particle size (outer
section of the nozzle results in smaller particles than the inner portion) and a relatively low
dry matter concentration of the feed (up to 48%).
A centrifugal atomiser is designed as a disc with vanes. The raw milk is transported to
the atomiser under normal pressure and sprayed into fine droplets by the centrifugal force of the rotating disc. With this kind of atomiser, large variation of capacity is possible,
for example ±25%. There are controversial data in the literature regarding which type of
atomisation consumes more energy per unit of product.
When milk is sprayed in the drying chamber, intensive heat and mass transfer take place.
The heat, brought by the hot air, is transferred into the milk, while water, in the form of
vapour, is transferred from milk droplets to the air. In the beginning, the rate of mass (water)
transfer is constant due to the quick evaporation of water from the droplet surface. This
(constant) phase is identical to the evaporation from a water surface or from a water droplet.
When surface evaporation is completed, the solid phase on the droplet surface is formed,
giving certain resistance to further evaporation (falling phase). In addition, evaporation
in the advanced phase comprises diffusion of water molecules from the internal part to
the droplet surface. After the removal of free water at constant temperature of the air,
the removal of bound water by osmosis takes place (temperature increases), and, finally,
the water bound by absorption is removed. Heat transfer coefficient is changeable during
drying depending on the corresponding water content and varies in the range of about
100–500 Wm−2◦C. The time nece

Kết quả (Việt) 1:

3.4.2 phun hệ thống và kỹ thuật sấyPhương pháp tối cao làm khô sữa và các sản phẩm sữa là phun sấy khô. Không khí xung quanhlọc, nóng tới 150-300◦C và giới thiệu vào buồng sấy tại một vận tốc kýđể cho s−1 50 m; thiết kế Buồng sấy khác nhau được hiển thị ở hình 3.10. Máy làm sạch làthường được thực hiện bằng cách sử dụng bộ lọc khô cleanable hoặc dùng một lần. Kể từ khi ô nhiễm không khítiếp tục tăng, nó là cần thiết để giới thiệu khắt khe hơn máy lọc được sử dụngphun sấy khô. Máy nước nóng gián tiếp bằng hơi nước trong một trao đổi nhiệt hình ống (THE) hoặcPHE, chất lỏng pha sưởi ấm, hoặc gián tiếp dầu hoặc khí, Hệ thống sưởi. Do nhiệt độ cao của nó,không khí hút gió có độ ẩm tương đối rất thấp. Phân phối tốt của không khí nóng trong phòng,với laminar flow và không góc chết, là rất quan trọng cho thành công chế biến (Caric ´năm 1994; Pisecky, 1997). Hai hệ thống để phục hồi nhiệt và/hoặc khối lượng phunMáy sấy khí thải là phổ biến, sử dụng việc cọ rửa vệ sinh và việc cọ rửa vệ sinh venturi. Của họbất lợi là đếm khuẩn cao, tăng vô cùng trong quá trình hoạt động. Kháckhả năng, nhưng chỉ cho khối lượng phục hồi, là để cài đặt bộ lọc vải.Sữa atomising thiết bị phục vụ cho một chức năng cơ bản trong phun sấy khô; họ cung cấp caotỷ lệ bề mặt và khối lượng trong hệ thống phun hỗn hợp sữa-nóng không khí cho phép nhiệt nhanh chóngchuyển nhượng và tỷ lệ bay hơi cao. Hai các thiết bị phổ biến nhất atomising được ly tâm(quay vòng) và áp lực (vòi phun) atomisers. Trong cả hai trường hợp, các hạt sữa đạt được một hình cầuhình dạng trong quá trình làm khô vì sức căng bề mặt. Khối không khí trong các kết quả những giọtvới mật độ thấp với số lượng lớn của bột. Tham số atomisation ảnh hưởng đến một số quan trọngtính chất của sản phẩm cuối cùng: số lượng lớn phân phối mật, hình dáng và kích thước các hạt bột,Khối máy nội dung và độ ẩm.Để đạt được linh hoạt trong sản xuất bột, máy sấy các thường được xây dựngcho cả hai khả năng atomising. Sữa phân tán trong atomiser ly tâm lúc xoayCác tốc độ 10 000 000 – 20 vòng quay / phút (rpm), hoặc bằng cách áp suất MPa 17-25trong đầu phun áp lực. Bằng cách này, các hạt đồng đều về kích thước, có đường kính tốt20-150 μm (hầu hết trong số đó là trong khoảng 50 – 80 μm) với diện tích bề mặt lớn,thu được. Bằng cách tăng tỷ lệ phân tán sữa, diện tích bề mặt tăng lên nàycho phép nhanh chóng và chuyên sâu truyền nhiệt từ không khí vào sữa và khối lượng vận chuyển từ sữa đểmáy. Nhiệt ẩn của sự bốc hơi nước (2,26 MJ kg−1) và bề mặt gia tăngkhu vực phun hạt gây ra ngay lập tức bốc hơi và một thả ngay lập tức nhiệt độ củakhông khí đến nhiệt độ của ổ cắm máy (∼95◦C trong một giai đoạn một máy sấy).Trong ống atomisation, sữa được thải ra dưới áp lực thông qua một lỗ trong một sốmm đường kính vào buồng sấy. Có những mẫu thiết kế vòi phun mà phân tán được thực hiện từ đầu phun nhiều cùng một lúc. Đường kính trung bình sữagiọt, và do đó, các hạt bột, tỷ lệ nghịch với áp lực được áp dụng, nhưng là trực tiếp tỉ lệ thuận với độ nhớt sữa, mật độ và sức căng bề mặt của cácnguồn cấp dữ liệu. Nhược điểm của loại này của atomisation là kích thước hạt bột không đồng đều (bên ngoàiphần của vòi phun kết quả trong hạt nhỏ hơn so với các phần bên trong) và tương đối thấpGiặt chất nồng độ của các thức ăn (lên đến 48%).Atomiser ly tâm được thiết kế như là một đĩa với cánh. Sữa tươi được vận chuyển đếnatomiser dưới áp lực bình thường và phun thành giọt mịn bằng lực ly tâm của đĩa quay. Với các loại atomiser, các biến thể lớn của công suất là có thể,Ví dụ ±25%. Không có dữ liệu gây tranh cãi trong các tài liệu liên quan đến các loại hìnhatomisation tiêu thụ nhiều năng lượng cho mỗi đơn vị sản phẩm.Khi sữa phun trong buồng sấy, chuyên sâu nhiệt và chuyển khối lượng diễn ra.Nhiệt, mang bởi không khí nóng, được chuyển giao vào sữa, trong khi nước, ở dạngvapour, được chuyển từ những giọt sữa vào không khí. Ban đầu, với tỷ lệ khối lượng (nước)chuyển nhượng là hằng số do bốc hơi nhanh chóng của nước từ mặt giọt. Điều nàygiai đoạn (liên tục) là giống hệt với sự bay hơi từ mặt nước hay từ một giọt nước.Khi bốc hơi trên bề mặt được hoàn thành, các pha rắn trên bề mặt giọt được thành lập,cho kháng chiến nhất định để tiếp tục bay hơi (giai đoạn giảm). Ngoài ra, sự bay hơitrong giai đoạn tiên tiến bao gồm khuếch tán của các phân tử nước từ phía nội bộ đểbề mặt giọt. Sau khi loại bỏ nước miễn phí tại liên tục nhiệt độ không khí,việc loại bỏ nước bị ràng buộc bởi thẩm thấu diễn ra (tăng nhiệt độ), và cuối cùng,nước bị ràng buộc bởi sự hấp thụ được loại bỏ. Hệ số truyền nhiệt là có thể thay đổi trong thời giansấy phụ thuộc vào tương ứng nước nội dung và thay đổi trong phạm vi khoảng100-500 Wm−2◦C. Thời gian nece

Kết quả (Việt) 2:

3.4.2 kỹ thuật Xịt khô và hệ thống
Phương pháp tối cao của sữa và sản phẩm sữa sấy sấy phun. Không khí xung quanh
được lọc, đun nóng đến 150-300◦C và đưa vào buồng sấy với tốc độ lên
đến 50 ms-1; thiết kế buồng sấy khác nhau được thể hiện trong hình 3.10. Làm sạch không khí được
thường được thực hiện bằng cách sử dụng bộ lọc khô mà cleanable hoặc dùng một lần. Kể từ ô nhiễm không khí
tiếp tục gia tăng, nó là cần thiết để giới thiệu thanh lọc không khí nghiêm ngặt hơn sẽ được sử dụng
để sấy phun. Không khí được làm nóng gián tiếp bằng hơi nước trong thiết bị trao đổi nhiệt dạng ống (THE) hoặc
PHE, sưởi ấm pha lỏng, hoặc làm nóng dầu hoặc khí đốt gián tiếp. Do nhiệt độ cao,
khí vào có độ ẩm tương đối thấp. Phân phối tốt của không khí nóng trong buồng,
với dòng chảy thành lớp và không có góc chết, là rất quan trọng để chế biến thành công (Caric, '
1994; Pisecky, 1997). Hai hệ thống cho việc thu hồi nhiệt và / hoặc khối lượng từ phun
xả máy sấy là phổ biến, sử dụng máy lọc vệ sinh và lọc khí venturi vệ sinh. Họ
bất lợi là số lượng vi khuẩn cao, làm tăng vô cùng trong khi hoạt động. Một
khả năng, nhưng chỉ thu hồi hàng loạt, là cài đặt các bộ lọc vải.
Thiết bị sữa atomising phục vụ một chức năng cơ bản trong sấy phun; họ cung cấp một cao
tỷ lệ đất-đối-đoàn thể trong hệ thống phun hỗn hợp không khí-sữa nóng cho phép nhiệt nhanh chóng
chuyển giao và tỷ lệ bốc hơi cao. Hai thiết bị atomising phổ biến nhất là ly tâm
(quay) và áp suất (vòi phun) atomisers. Trong cả hai trường hợp, các hạt sữa đạt được một hình cầu
hình thành trong khô vì sức căng bề mặt. Không khí làm tắc trong các kết quả giọt
trong một mật độ lớn thấp của bột. Các thông số ảnh hưởng đến sự mù một số quan trọng
đặc tính của sản phẩm cuối cùng: mật độ lớn, hình dạng và phân bố kích thước của các hạt bột,
. Hàm lượng không khí làm tắc và nội dung độ ẩm
Để đạt được tính linh hoạt trong sản xuất bột, máy sấy thường được xây dựng
cho cả hai khả năng atomising. Sữa được phân tán trong atomiser ly tâm quay
với tốc độ 10 000-20 000 vòng mỗi phút (rpm), hoặc bằng áp suất 17-25 MPa
trong vòi phun áp lực. Bằng cách này, hạt mịn, đồng nhất về kích thước, có đường kính
20-150 mm (hầu hết là trong khoảng 50-80 mm) với diện tích bề mặt lớn, đang
thu được. Bằng cách tăng tốc độ phân tán sữa, diện tích bề mặt tăng lên cũng; này
cho phép truyền nhiệt nhanh chóng và chuyên sâu từ không khí để vắt sữa và khối lượng chuyển nhượng từ sữa để
không khí. Nhiệt độ cao tiềm ẩn của sự bốc hơi nước (2,26 MJ kg-1) và bề mặt tăng
diện tích của các hạt phun gây bốc hơi ngay lập tức và giảm nhiệt độ trước mắt của
không khí đến nhiệt độ của khí ra (~95◦C trong một giai đoạn máy sấy).
trong vòi phun mù hóa, sữa được thải ra dưới áp lực thông qua một lỗ vài
mm đường kính vào buồng sấy. Có thiết kế vòi phun trong đó phân tán được thực hiện từ nhiều vòi phun cùng một lúc. Đường kính trung bình của sữa
giọt và, do đó, các hạt bột, tỉ lệ nghịch với áp lực áp dụng, nhưng là tỷ lệ thuận với độ nhớt sữa, mật độ và sức căng bề mặt của
thức ăn. Những nhược điểm của loại hình này của sự mù là kích thước không đồng đều hạt bột (ngoài
phần của các kết quả đầu phun trong các hạt nhỏ hơn so với phần bên trong) và một tương đối thấp
nồng độ chất khô của thức ăn (lên đến 48%).
Một atomiser ly tâm được thiết kế như một đĩa với cánh quạt. Sữa nguyên liệu được vận chuyển đến
các atomiser dưới áp bình thường và phun thành những giọt tốt bởi lực ly tâm của đĩa quay. Với loại atomiser, sự thay đổi lớn về năng lực là có thể,
ví dụ ± 25%. Có dữ liệu gây tranh cãi trong các tài liệu liên quan đến loại hình
mù hóa tiêu thụ nhiều năng lượng hơn trên một đơn vị sản phẩm.
Khi sữa được phun vào buồng sấy, nhiệt chuyên sâu và khối lượng chuyển nhượng diễn ra.
Sự nhiệt, mang lại bởi không khí nóng, được chuyển vào sữa, trong khi đó nước, dưới hình thức
hơi, được chuyển giao từ những giọt sữa để không khí. Ban đầu, tỷ lệ khối lượng (nước)
chuyển giao là không đổi do sự bốc hơi nhanh chóng của các nước từ bề mặt giọt nước. Này
(không đổi) giai đoạn giống hệt sự bay hơi từ bề mặt nước hoặc từ một giọt nước.
Khi bốc hơi bề mặt được hoàn thành, chất rắn trên bề mặt giọt nước được hình thành,
cho kháng chiến nhất định để bốc hơi hơn (giảm giai đoạn). Ngoài ra, bốc hơi
trong giai đoạn tiên tiến bao gồm sự khuếch tán của các phân tử nước từ phần bên trong để
bề mặt giọt nước. Sau khi loại bỏ các nước tự do ở nhiệt độ không đổi của không khí,
loại bỏ các nước ràng buộc bằng cách thẩm thấu diễn ra (nhiệt độ tăng), và cuối cùng,
các nước bị ràng buộc bởi sự hấp thụ được loại bỏ. Hệ số truyền nhiệt là thay đổi trong quá trình
sấy khô phụ thuộc vào hàm lượng nước tương ứng và thay đổi trong phạm vi khoảng
100-500 Wm-2◦C. Thời gian nece