Drying of solution using Spray Dryer

การอบแห้งสารละลายโดยใช้ Spray Dryer

การอบแห้งโดยใช้เครื่องพ่นฝอยแห้ง (Spray Dryer) เป็นกระบวนการที่นิยมใช้ในการเปลี่ยนสารละลายหรือสารแขวนลอยให้เป็นผงแห้งอย่างรวดเร็ว มีการใช้งานในอุตสาหกรรมอาหาร ยา และเคมีภัณฑ์ เนื่องจากสามารถควบคุมขนาดอนุภาคและคุณสมบัติของผงที่ได้

หลักการทำงานของ Spray Dryer

กระบวนการอบแห้งด้วย Spray Dryer ประกอบด้วย 4 ขั้นตอนหลัก:

การพ่นสารละลาย (Atomization): สารละลายถูกพ่นเป็นละอองฝอยโดยหัวพ่น (Nozzle หรือ Rotary Atomizer)
การระเหยของน้ำ (Drying): ละอองของสารละลายสัมผัสกับลมร้อน ทำให้เกิดการระเหยของตัวทำละลาย
การแยกผงแห้ง (Separation): อนุภาคที่แห้งแล้วถูกแยกออกจากอากาศร้อนโดยใช้ไซโคลนหรือเครื่องกรองฝุ่น
การเก็บผลิตภัณฑ์ (Collection): ผงที่ได้ถูกนำไปบรรจุในภาชนะที่เหมาะสม

ปัจจัยที่มีผลต่อกระบวนการอบแห้ง

อุณหภูมิของลมร้อน: ส่งผลต่ออัตราการระเหยและคุณภาพของผง
ความเข้มข้นของสารละลาย: มีผลต่อความหนืดและการพ่นของสารละลาย
อัตราการไหลของสารละลายและลมร้อน: ส่งผลต่อขนาดอนุภาคและประสิทธิภาพการอบแห้ง
ชนิดของหัวพ่น: มีผลต่อการกระจายตัวของสารละลาย

ข้อดีและข้อเสียของการใช้ Spray Dryer

ข้อดี:
✔️ ได้ผลิตภัณฑ์ที่มีขนาดอนุภาคสม่ำเสมอ
✔️ ใช้เวลาการอบแห้งสั้น ลดการสูญเสียคุณค่าทางเคมีของสาร
✔️ สามารถควบคุมคุณภาพของผลิตภัณฑ์ได้ง่าย

ข้อเสีย:
❌ ใช้พลังงานสูงเนื่องจากต้องใช้ลมร้อน
❌ ต้นทุนอุปกรณ์สูงเมื่อเทียบกับวิธีอบแห้งอื่นๆ

การประยุกต์ใช้งาน

อุตสาหกรรมอาหาร: ผลิตผงนม กาแฟสำเร็จรูป ผงผลไม้
อุตสาหกรรมยา: ผลิตยาในรูปแบบผงเพื่อทำแคปซูล
อุตสาหกรรมเคมี: ผลิตสารเคมีที่มีความไวต่อความร้อน

สรุป

Spray Dryer เป็นเทคนิคที่มีประสิทธิภาพในการเปลี่ยนสารละลายเป็นผงแห้ง มีข้อดีในการควบคุมคุณภาพของผลิตภัณฑ์ แต่มีต้นทุนพลังงานสูง การเลือกใช้งานจึงต้องคำนึงถึงลักษณะของสารและผลลัพธ์ที่ต้องการ