Quantum™转轮杀菌与节能干燥

蒙特针对高要求的干燥应用场合开发出了高性能的Quantum™ 除湿干燥转轮。一些产品需要采用基于除湿转轮的更加温和、节能的解决方案,这种转轮除湿系统正逐渐取代热空气系统,尤其是如果涉及有关敏感性产品(如:维生素或活性成分)的问题,或水性涂料。


干燥工艺的一个重要应用是喷雾干燥,即将液体转变为粉末基物质。喷雾干燥通过温度范围为150-300℃的高温空气来对物料进行干燥处理。通过一个顶置喷杆将待干燥的物质吹入喷塔内,并通过热空气进行干燥。处理风温度较高,其湿度相对较低,具备很强的吸水能力,可以提供更高程度的干燥处理。喷塔性能受限于热空气所能提供的热量。如需提高性能,则存在两种可能:提高喷射空气的温度或降低空气温度。为保证质量,对诸如牛奶或维生素等敏感性产品的喷射温度降低至80-100℃,因此只有低湿空气进行干燥才能提高生产。为此,蒙特除湿转轮系统专注于提供高效统一的工艺环境。

 

空气干燥

蒙特空气干燥系统使用除湿转轮来干燥处理风类似于一种浓缩器的角色。转轮由一个具有大比表面积的蜂巢状结构构成,内部采用高效钛硅胶作为有效材料


基本原理展示了干燥技术的除湿转轮设计。转轮可分成两部分:处理空气和再生空气。密封系统防止两股气流混合。


转轮由密封系统划分功能区,此处较大转轮分区(270°)通过待干燥空气。如此一来,空气中的水分被转轮吸附。较小转轮分区则通过逆向流动的热空气,再生空气通过对转轮进行烘烤,把转轮上水分吸收,排到机外。驱动电机转动转轮,以保持持续干燥处理风

蒙特硅胶转轮可以从每千克环境空气中去除5-8g的水蒸汽,在德国,全年预计平均空气绝对含湿量为8g / kg,最佳干燥工艺的处理风湿度应为约2g/kg。假设周围空气的额定温度为32-35℃,湿度为12g/kg,处理风的体积流量为25,000m³/h至120,000m³/h(根据喷塔的尺寸及性能),处理风湿度要求为2g/kg。如转轮湿差需要大于8g/kg,必须采用另一种技术。


提高干燥性能
当要求更高干燥性能(>8 g/kg)时,传统做法是在转轮上游安装一个表冷器进行预除湿。通过将冷却器内的空气温度降至10℃进行空气干燥,空气中的水蒸气在冷却器冷表面上发生冷凝。冷凝水流入积水盘并被排出。该系统的缺点在于需要冷水系统或必须使用额外的水冷却装置。此外,还需考虑管网的安装成本和附加操作成本,以及通风设备内的冷凝物所带来的健康风险。但是,该预除湿机具备一大优势。即转轮再生所需的温度更低——约125℃。该温度可由工厂蒸汽管网来提供。可使用高性能转轮作为预除湿的替代方案。


Quantum™转轮——蒙特高性能转轮

蒙特高性能Quantum除湿转轮将未预除湿的环境空气的绝对湿度值直接处理至2g/kg,不受季节或周围空气条件的影响。转轮是分子筛(吸附气体、蒸汽和特定分子大小的溶质的沸石)和钛硅胶的研发产物。该种应用再生需要热能来源,可以采用天然气或中压蒸汽等能源。


在除湿过程中,Quantum转轮内的空气湿差最高可达14g/kg,此除湿过程会使处理风温度升高,同时再生加热的残余热量也会经过热传导至处理风,两项因素共同作用导致处理风最大升温42℃,因此处理风的后加热所需加热量可以进一步减小。


从卫生角度来看,无需采用预除湿是一个很大的优势,因为无需排出冷凝水,也无需定期清理预冷却器的热传导表面。还可通过增加转轮旁通回路来进一步提高系统的能效。当环境空气较为干燥时,可以让部分处理风通过旁路以减少设备内的压力损失来降低系统风机负荷。


创新Power Purge技术,进一步降低能耗

对于温度范围为40-80℃或无需在清洁区进行操作的工艺,可采用处理风预冷却器。使用冷井水(或冷却塔水)对能源平衡通常会产生积极的影响,其实际上充当了高性能转轮的预开关冷却器。冷却器增强了转轮的吸附性,并降低了干燥空气出口温度。尤其用于各种粉末及速溶产品的流化床干燥器,更需要低的出口温度。蒙特“Power Purge”技术适用于上述应用场合,将热能从吸附转轮的处理扇区传导至再生扇区。


首先,将Purge段空气从温度约120℃的再生区排出,由Purge段空气回收转轮这部分的热能。将Purge段空气吹入刚转入再生区的转轮部分,并再次将热量释放至转轮中。该过程提升了转轮性能,同时另一股Purge段空气通过冷却转轮部分来干燥处理风并提高吸附性。系统再生侧的热能损耗降低了30%,除湿处理风温度温升降低了20%,因此后冷却器体积更小或需供应的冷量更低。“Power Purge”工艺同样适用于对当前直径1000mm的转轮系统进行改进。对于婴儿食品或其他卫生相关领域的应用,建议使用终端卫生过滤器。

 

转轮设计可以彰显出蒙特非常注重客户的健康、安全和卫生。我们的转轮不断接受各种独立测试,最近经瑞典食品与生物技术研究院证实,产品具有抑制细菌和真菌的性能。

事实浏览

  • Consistent year-round production 生产不间断
  • Consistent powder quality 一致的粉末质量
  • Reduced production stops 减少停产
  • Bactericidal & fungicidal certified 细菌与真菌抑制认证
  • No need to pre-cool 不需要预冷却
  • Energy efficient 节能
  • Production increase 15 - 20% 可提高15-20%产量
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