Atomizzatori o spray dryer
L’atomizzatore, detto in inglese spray dryer, è una macchina che trasforma un materiale liquido in una nebulizzazione di gocce che entrando in contatto con l’aria in una camera di essiccazione, evaporano e formano delle particelle solide.
Questa spiegazione è molto elementare ma ci permette di spiegare in modo semplice un processo industriale molto utilizzato in svariati settori merceologici.
Le spray dryer infatti consente di atomizzare composti liquidi e liquami (slurry) con diverse viscosità e di produrre polveri fine con granulometrie molto precise, grazie all’impiego di ugelli atomizzatori brevettati.
Le polveri ottenute con il processo spray dryer hanno un alto grado di scorrevolezza e solubilità grazie alla perfetta distribuzione della forma e della granulometria ottenuta grazie al processo di atomizzazione.
Come avviene l’atomizzazione?
Gli spray dryer sono formati da:
- Pompa di alimentazione;
- Atomizzatore;
- Riscaldatore;
- Dispersore dell’aria;
- Camera di essiccazione;
- Sistemi di depurazione dell’aria di scarico.
Le fasi della lavorazione sono le seguenti:
- Preparazione del liquido di alimentazione;
- Nebulizzazione del liquido in goccioline attraverso l’atomizzatore detto anche “ugello nebulizzatore”;
- Riscaldamento delle goccioline tramite una corrente d’aria a temperatura controllata;
- Evaporazione del solvente e ottenimento delle particelle solide;
Separazione e raccolta del solido ottenuto.
Tipologie di atomizzatori
L’atomizzatore è il cuore dello spray dryer e la scelta dell’esatta tipologia di atomizzatore da utilizzare, dipende alle specifiche del materiale che si deve trattare e alle caratteristiche qualitative del prodotto finito.
Sul mercato sono disponibili le seguenti tipologie:
- Atomizzatori a disco rotante detti anche atomizzatori a turbina: il liquido viene fatto confluire al centro di un disco in rapida rotazione e viene suddiviso in fini goccioline dalla forza centrifuga. Particolarmente utilizzati coi liquidi molto viscosi che potrebbe otturare gli atomizzatori a ugello.
- Atomizzatore a ugello a pressione, detti anche “Airless Atomizer”: il liquido viene spinto sotto pressione attraverso gli ugelli e questo provoca la formazione delle goccioline: particolarmente adatti a liquidi con bassi contenuti di solidi.
- Atomizzatori pneumatici detti anche atomizzatori a due fluidi, in inglese “Air Atomizer”: sono costituiti da due ugelli concentrici. In quello esterno fluisce l’aria ad alta velocità, in quello interno il liquido da atomizzare: all’uscita i due fluidi si miscelano e il liquido viene frantumato in goccioline.
Atomizzatori a ultrasuoni, nei quali al comune ugello pneumatico viene accoppiato un elemento ionotropo che genera nell’aria un campo di ultrasuoni ad alta intensità che provoca la frammentazione delle gocce. Questo procedimento è applicabile in caso di flusso ridotto con soluzioni o sospensioni poco viscose.
Applicazioni e usi degli essicatori spry
L’essiccazione spray (spray dryer) è particolarmente indicata per la produzione di prodotti solidi secchi sotto forma di granulati o polveri che derivano da soluzioni liquide, emulsioni o sospensioni.
L’essiccazione spray è ideale per quei prodotti che devono garantire la conformità a standard qualitativi specifici, come la forma delle particelle o la distribuzione granulometrica per fare degli esempi.
L’applicazione di questo processo di atomizzazione è vasta e riguarda:
- Prodotti agrochimici: come erbicidi, pesticidi e insetticidi.
- Prodotti chimici organici e inorganici per l’industria farmaceutica;
- Prodotti dell’industria alimentare: come estratti di piante, alimenti per bambini, caffè e derivati, derivati del latte e così via;
- Detergenti tensioattivi;
- Coloranti e pigmenti;
- Polimeri e resine;
- Tannini;
Ceramiche e metalli pesanti.