고속원심분무건조기의 공정원리는 고속원심분무화와 열풍건조의 협동작용을 통해 액체상태의 재료를 순식간에 균일한 고체립자로 전환시키는 과정으로서 구체적인 메커니즘은 다음과 같다.
1. 원심 안개화 단계
1. 원료액 분산 메커니즘
액체 상태의 재료 (용액, 부유액 또는 펄프) 는 공급 펌프를 통해 고속으로 회전하는 안개 디스크로 전달됩니다 (일반적으로 회전 속도는 10000 – 50000 rpm).원심력작용하에 재료액은 안개화판의 변두리에서 액막이나 가는 실로 연전된후 공기마찰력과 자체표면장력작용을 받아 립경이 30~150μm의 균일한 미세안개방울로 찢어졌다.안개 방울의 입경은 회전 속도, 재료 액체 점도, 표면 장력 및 재료 공급 속도가 공동으로 조절한다.
2. 안개화 동력학적 특성
안개 방울은 나선형 궤적 운동 (탄젠트 속도와 레이디얼 속도의 합성 방향) 을 따라 수평으로 확산되는 안개 방울 군을 형성합니다.원주 속도가 ≥ 60 m/s일 경우 안개 방울이 균일하게 분포되어 층으로 인한 건조 불균등을 피할 수 있습니다.
2. 열풍 건조 단계
1. 가스-액체 고효율 접촉
뜨거운 공기 (150 – 220 ℃) 는 탑 꼭대기 공기 분배기를 통해 나선 기류를 형성하여 건조탑에 진입하여 안개 액체 방울과 함께 접촉한다.안개 방울의 거대한 비례 표면적 (입경이 작기 때문에) 은 수분을 10-30초 안에 빠르게 증발시킨다.
2. 건조한 산물 분리
건조된 입자는 중력으로 인해 탑 밑으로 가라앉고, 일부 고운 가루는 기류를 따라 회오리 분리기에 들어가 수집되며, 배기가스는 풍기를 통해 배출된다.전 과정 밀폐 조작은 오염을 방지하고 제품의 순도를 보장한다.
3. 핵심 기술 우세
1. 순간 건조: 10-30초 안에 수분 제거를 완료하고 단백질, 비타민과 같은 열 민감성 성분의 활성을 크게 보존한다.
2. 입경 정밀 제어 가능: 안개판 회전 속도 및 재료액 파라미터를 조절하여 입경 분포가 좁고 구형도가 높은 입자를 제조할 수 있다.
3. 적응성이 강하다: 점도 ≤ 5000mPa·s의 복잡한 재료액 (예를 들어 세라믹 펄프, 콜라겐 펩타이드 용액) 을 처리할 수 있다.
4. 제품 품질이 우수하다: 얻은 과립구는 높은 유동성, 분산성과 용해성으로 제약, 식품 등 높은 표준의 수요를 만족시킨다.
이 공법은 기계 원심력 분산 재료액과 대류열 전달 탈수의 결합을 통해 효율적이고 연속화된 분말 체제 준비를 실현하며, 세라믹 파우더 조립, 분유 건조, 약품 마이크로볼 제조 등 분야에 적용된다.