Drogen
• Sproeidrogen: van vloeibaar tot droog, alleen sproeidrogers en
walsdrogers kunnen dat
• Drogen in de zuivelindustrie
- Sproeidroger
- Walsdroger
- Fluïdbeddroger
• Belangrijk bij sproeidrogen
- Luchtdroogprocessen zijn zo veel gebruikt, ondanks de hoge
kosten, omdat de natte bol temperatuur eenvoudig onder de
grens blijft die hitteschade veroorzaakt
- Ds gehalte droger in heel wisselend, ca. 50% droge stof bij
melk
- Wijze van verstuiven: wiel- of nozzleverstuiving
- Vorming vacuolen: lucht in poederdeeltjes
- Eén- of meertraps uitvoering
- Relatie aw poeder, aw drooglucht en thermisch
rendement
- Waarom homogenisator voor drogen
poederdeeltjes kleinere vetdeeltjes niet aan
buitenkant vet verzamelen lost beter op in
water + oxidatie wordt minder
- Druppeltjes moeten even groot zijn anders
worden druppeltjes of te droog of juist niet
droog genoeg
• Druppels vernevelen (=atomisation)
- Het is van belang om geconcentreerde melk
zeer snel te drogen (snel van aw 0,95 naar
aw0,15 voorkomt hittebeschadiging en gaat
het onoplosbaar worden van eiwit tijdens
droogproces tegen
- Centrifugaalverstuiving = wielverstuiving:
relatief kleine schijf draait rond met hoog
toerental door hoge omtreksnelheid van schijf
wordt het concentraat, dat door radiaal
verlopende kanaaltjes naar buitenkant van
schijf stroomt, verstoven tot kleine druppeltjes
- Drukverstuiving = nozzle-verstuiving:
concentraat wordt onder hoge druk door nauwe
opening geperst druppeltjes vormen holle
sproeikegel (vorm/grootte afhankelijk van sproeiplaatje in sproeidop)
- Soms wordt een combinatie gebruikt
- Keuze hangt af van eigenschappen van het te verstuiven vloeibare concentraat en de
gewenste eigenschappen van het droge eindproduct
1
,• Nozzleverstuiving: product onder hoge druk door nauwe opening
- Doel: omzetten drukenergie van de hogedrukpomp/homogenisator in een gelijkmatige
productfilm
• Flowpatronen bij sproeidrogen
• Formules
Met name voor visceuze vloeistoffen om kleine deeltjes te verkrijgen
• Wielverstuiving: product onder hoge druk door nauwe opening
- Keuze type verstuiving is afhankelijk van gewenste producteigen-
schappen
- Bij verstuiven: luchtinslag in druppel wordt vacuole in poeder
- Bij wielverstuiving meer luchtinslag/schuimvorming dan bij nozzle-invoer
- Hoge viscositeit leidt ook tot vasthouden van lucht -> vacuolen
- Naast vacuolevorming wordt ook lucht ingesloten tussen de poederdeeltjes
2
, - Formule
• Scheidingssystemen voor poeder:
- Cyclonen
- Bagfilter
▪ Cycloon: 0,5 % poederverlies 250 mg/Nm3
▪ Eis vanaf 2007: 10 mg/Nm3
- Scrubber/natwasser
3
, ▪ Werking: Het principe berust op het nat maken van verontreinigde lucht waardoor
stofdeeltjes aan waterdruppeltjes gebonden worden. Door centrifugale werking wordt
het water met stof afgescheiden van de lucht. De schone lucht wordt afgevoerd
terwijl de stofdeeltjes bezinken en zich onder in het filtersysteem verzamelen. Het
ingedikte slib is eenvoudig periodiek of volautomatisch te verwijderen’. In de
luchtreinigingsinstallatie met de natwasser (ook wel een natfilter, wervelwasser of
scrubber, gebaseerd op het cycloonprincipe) zuigt een ventilator de te reinigen lucht
aan door verticale ronde kanalen die boven de vertinbaden hangen. Vervolgens gaat
de afgezogen lucht door een horizontaal verzamelkanaal naar een reusachtig
cilindervormig vat met een kegelvormige uitloop aan de onderzijde. Bij de inlaat van
de natwasser komt de verontreinigde lucht door een waterscherm, waarbij de
verontreiniging in de lucht wordt opgenomen in het water. Vervolgens wordt het
mengsel door centrifugaalkracht naar buiten geslingerd en gescheiden van de schone
lucht. De schone lucht voldoet door de natwasserinstallatie aan de volgens de
Nederlandse Emissie Richtlijnen (NER) vastgestelde uitstoot van maximaal 10 mg per
normaalkuub (Nm3) en kan naar buiten worden afgevoerd. Uit emissiemetingen
bleek inmiddels een uitstoot van minder dan 2 mg per normaalkuub, voor de totale
stofverontreiniging. Ter toelichting: een normaal kubieke meter is een hoeveelheid
gas, technisch vrij van waterdamp, die bij
een temperatuur van 0°C (273,15 K) en
een absolute druk van 1,01325 bar, een
volume inneemt van 1 kubieke meter.
• Vacuolen in poederdeeltjes
- Tijdens het verstuiven treedt schuimvorming
(luchtinslag) op waardoor de gevormde
melkdruppeltjes ook luchtbellen bevatten in het
poederdeeltje ontstaan holten op plaatsen waar
aanvankelijk luchtbellen zaten
▪ Bij wielverstuiving meer dan bij
drukverstuiven
▪ Schuimvorming neemt toe bij lagere
productviscositeit
- Het vacuolenvolume in poederdeeltjes is groter dan
het volume ingesloten in lucht
▪ Tijdens het drogen ontstaat aan de buitenkant
van het drogende druppeltje een korstje dat,
naarmate de droging verder vordert minder
gemakkelijk van vorm verandert de
uitwendige vorm en afmetingen van het
poederdeeltje worden al in vroeg stadium van
droogproces vastgelegd
▪ Inwendige van het deeltje blijft langer
vervormbaar
▪ Zolang de wateractiviteit van het drogende
druppeltje nog bijna aw=1 is, blijft de temperatuur van het druppeltje gelijk aan de
natte-boltemperatuur van de drooglucht in tweede deel van droogfase (tegen het
eind aan) daalt aw aanzienlijk beneden 1 temperatuur van drogende druppeltje
gaat stijgen de in het deeltje aanwezige luchtbel zet dan uit door de temperatuur
verhoging vergroting van vacuolen
o Ondanks gefixeerde buitenkant (korstje) is er in het deeltje ruimte genoeg
van het inmiddels verdampte water
4
• Sproeidrogen: van vloeibaar tot droog, alleen sproeidrogers en
walsdrogers kunnen dat
• Drogen in de zuivelindustrie
- Sproeidroger
- Walsdroger
- Fluïdbeddroger
• Belangrijk bij sproeidrogen
- Luchtdroogprocessen zijn zo veel gebruikt, ondanks de hoge
kosten, omdat de natte bol temperatuur eenvoudig onder de
grens blijft die hitteschade veroorzaakt
- Ds gehalte droger in heel wisselend, ca. 50% droge stof bij
melk
- Wijze van verstuiven: wiel- of nozzleverstuiving
- Vorming vacuolen: lucht in poederdeeltjes
- Eén- of meertraps uitvoering
- Relatie aw poeder, aw drooglucht en thermisch
rendement
- Waarom homogenisator voor drogen
poederdeeltjes kleinere vetdeeltjes niet aan
buitenkant vet verzamelen lost beter op in
water + oxidatie wordt minder
- Druppeltjes moeten even groot zijn anders
worden druppeltjes of te droog of juist niet
droog genoeg
• Druppels vernevelen (=atomisation)
- Het is van belang om geconcentreerde melk
zeer snel te drogen (snel van aw 0,95 naar
aw0,15 voorkomt hittebeschadiging en gaat
het onoplosbaar worden van eiwit tijdens
droogproces tegen
- Centrifugaalverstuiving = wielverstuiving:
relatief kleine schijf draait rond met hoog
toerental door hoge omtreksnelheid van schijf
wordt het concentraat, dat door radiaal
verlopende kanaaltjes naar buitenkant van
schijf stroomt, verstoven tot kleine druppeltjes
- Drukverstuiving = nozzle-verstuiving:
concentraat wordt onder hoge druk door nauwe
opening geperst druppeltjes vormen holle
sproeikegel (vorm/grootte afhankelijk van sproeiplaatje in sproeidop)
- Soms wordt een combinatie gebruikt
- Keuze hangt af van eigenschappen van het te verstuiven vloeibare concentraat en de
gewenste eigenschappen van het droge eindproduct
1
,• Nozzleverstuiving: product onder hoge druk door nauwe opening
- Doel: omzetten drukenergie van de hogedrukpomp/homogenisator in een gelijkmatige
productfilm
• Flowpatronen bij sproeidrogen
• Formules
Met name voor visceuze vloeistoffen om kleine deeltjes te verkrijgen
• Wielverstuiving: product onder hoge druk door nauwe opening
- Keuze type verstuiving is afhankelijk van gewenste producteigen-
schappen
- Bij verstuiven: luchtinslag in druppel wordt vacuole in poeder
- Bij wielverstuiving meer luchtinslag/schuimvorming dan bij nozzle-invoer
- Hoge viscositeit leidt ook tot vasthouden van lucht -> vacuolen
- Naast vacuolevorming wordt ook lucht ingesloten tussen de poederdeeltjes
2
, - Formule
• Scheidingssystemen voor poeder:
- Cyclonen
- Bagfilter
▪ Cycloon: 0,5 % poederverlies 250 mg/Nm3
▪ Eis vanaf 2007: 10 mg/Nm3
- Scrubber/natwasser
3
, ▪ Werking: Het principe berust op het nat maken van verontreinigde lucht waardoor
stofdeeltjes aan waterdruppeltjes gebonden worden. Door centrifugale werking wordt
het water met stof afgescheiden van de lucht. De schone lucht wordt afgevoerd
terwijl de stofdeeltjes bezinken en zich onder in het filtersysteem verzamelen. Het
ingedikte slib is eenvoudig periodiek of volautomatisch te verwijderen’. In de
luchtreinigingsinstallatie met de natwasser (ook wel een natfilter, wervelwasser of
scrubber, gebaseerd op het cycloonprincipe) zuigt een ventilator de te reinigen lucht
aan door verticale ronde kanalen die boven de vertinbaden hangen. Vervolgens gaat
de afgezogen lucht door een horizontaal verzamelkanaal naar een reusachtig
cilindervormig vat met een kegelvormige uitloop aan de onderzijde. Bij de inlaat van
de natwasser komt de verontreinigde lucht door een waterscherm, waarbij de
verontreiniging in de lucht wordt opgenomen in het water. Vervolgens wordt het
mengsel door centrifugaalkracht naar buiten geslingerd en gescheiden van de schone
lucht. De schone lucht voldoet door de natwasserinstallatie aan de volgens de
Nederlandse Emissie Richtlijnen (NER) vastgestelde uitstoot van maximaal 10 mg per
normaalkuub (Nm3) en kan naar buiten worden afgevoerd. Uit emissiemetingen
bleek inmiddels een uitstoot van minder dan 2 mg per normaalkuub, voor de totale
stofverontreiniging. Ter toelichting: een normaal kubieke meter is een hoeveelheid
gas, technisch vrij van waterdamp, die bij
een temperatuur van 0°C (273,15 K) en
een absolute druk van 1,01325 bar, een
volume inneemt van 1 kubieke meter.
• Vacuolen in poederdeeltjes
- Tijdens het verstuiven treedt schuimvorming
(luchtinslag) op waardoor de gevormde
melkdruppeltjes ook luchtbellen bevatten in het
poederdeeltje ontstaan holten op plaatsen waar
aanvankelijk luchtbellen zaten
▪ Bij wielverstuiving meer dan bij
drukverstuiven
▪ Schuimvorming neemt toe bij lagere
productviscositeit
- Het vacuolenvolume in poederdeeltjes is groter dan
het volume ingesloten in lucht
▪ Tijdens het drogen ontstaat aan de buitenkant
van het drogende druppeltje een korstje dat,
naarmate de droging verder vordert minder
gemakkelijk van vorm verandert de
uitwendige vorm en afmetingen van het
poederdeeltje worden al in vroeg stadium van
droogproces vastgelegd
▪ Inwendige van het deeltje blijft langer
vervormbaar
▪ Zolang de wateractiviteit van het drogende
druppeltje nog bijna aw=1 is, blijft de temperatuur van het druppeltje gelijk aan de
natte-boltemperatuur van de drooglucht in tweede deel van droogfase (tegen het
eind aan) daalt aw aanzienlijk beneden 1 temperatuur van drogende druppeltje
gaat stijgen de in het deeltje aanwezige luchtbel zet dan uit door de temperatuur
verhoging vergroting van vacuolen
o Ondanks gefixeerde buitenkant (korstje) is er in het deeltje ruimte genoeg
van het inmiddels verdampte water
4
