Die industrielle Trocknung feststoffhaltiger Flüssigkeiten wird häufig eingesetzt, um Produkte in eine besser handhabbare Form zu überführen und sie bei Umgebungstemperaturen lagerfähig zu machen. Die dabei erzeugten Schüttgüter zeichnen sich gegenüber dem Ausgangsmaterial durch höhere Stabilität sowie ein reduziertes Gewicht und Volumen aus. Dadurch lassen sich Transport- und Lagerkosten ebenso wie der Aufwand bei der Handhabung deutlich verringern. Insbesondere bei Nutrazeutika kann der durch Wärmeeintrag bewirkte Wasserentzug abhängig von der Aktivität der im Trockenprodukt verbleibenden Restfeuchte zu einer verlängerten Haltbarkeit beitragen.
Für eine möglichst rasche Trocknung von Flüssigkeiten bietet sich das Versprühen in einem heißen Luftstrom an, wie es bei der Sprühtrocknung praktiziert wird. Dieses Verfahren wird seit vielen Jahrzehnten genutzt, um großvolumige Massenprodukte wie etwa Milchpulver effizient und wirtschaftlich zu trocknen. Neben der Eignung für hohe Durchsätze ist die Sprühtrocknung auch bei Flüssigkeiten mit geringem Feststoffanteil vorteilhaft, da vergleichsweise hohe Prozesstemperaturen eingesetzt werden können. Auf diese Weise lässt sich viel Wasser verdampfen, während empfindliche Produkte aufgrund der niedrigen Kühlgrenztemperatur dennoch geschont werden. Nachteilig kann jedoch der hohe Staubanteil der im Sprühturm erzeugten Produkte sein, insbesondere bei Enzymen oder anderen Proteinen, da diese häufig stark wirksame Allergene darstellen und in feiner Verteilung bereits in geringen Konzentrationen problematisch sind.
Produkteigenschaften einstellen
Sprühgranulationsprozesse in der Wirbelschicht heben die Grundidee der Sprühtrocknung technologisch auf eine ganz andere Stufe und bieten gezielte Lösungsansätze für eine Vielzahl von Stoffsystemen, Anwendungen und Industriezweigen. Der generelle Vorteil: Im Vergleich zur Sprühtrocknung sind die Produkteigenschaften im Wirbelschichtverfahren ganz gezielt einstellbar. Je nach Wahl der verfahrenstechnischen Parameter sowie der technischen Konfiguration der Anlage können Partikelform, -aufbau und -größe nahezu frei definiert und produziert werden. Ermöglicht wird das durch die Vereinigung zweier Prozessschritte: der konvektiven Trocknung bzw. Erstarrung und der Partikelbildung. Partikelgrößen können sehr flexibel von 50 Mikrometer bis 2 Millimeter realisiert werden. Bei der Sprühtrocknung entstehen nur Partikel von etwa 10 Mikrometern Durchmesser, die dann für größere Körnungen in weiteren Schritten agglomeriert werden müssen.
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