スプレードライヤーとは、熱風受熱連続乾燥装置の中においても液状を即座に粒状や粉末の乾燥製品にすることが可能な装置であり、気流乾燥装置やバンドドライヤー等とは異なります。
原液をドライヤー本体内のノズル(噴霧式)または高速回転円盤(遠心式)で微粒化し単位体積あたりの表面積を増大しながら連続して熱風を接触させ、瞬間的に乾燥を行い粉体を製造します。したがって熱に敏感な物質であっても変質が極めて少なく、濃縮、濾過、粉砕、分級、乾燥という多くの工程を一挙に省略することができます。
乾燥製品は球形に近く中空状になるため流動性に優れており、食品関係では水に溶解しやすく、電子材料・粉末冶金・ファインセラミックス材料では粉体が潰れやすいため、高密度の成型品を得ることができます。
スプレードライヤーの特徴として、一度の工程で原料の溶液またはスラリーを粉体にすることが出来ます。
スプレードライヤーの能力を比較するための方法としては、一般的に水分蒸発量で示します。しかし、実際の選定に関しては、お客様の希望通りの粉体が得られるかが最も重要な要素です。たとえ水分蒸発量が同じ能力の装置であっても、原料の特性や用途によって運転条件やシステム設計が異なるため、実際には全く異なった粉体ができる可能性があります。
スプレードライヤーにて造粒乾燥した物質の顕微鏡写真です。
写真のように、スプレードライヤーで造粒することによって、安定した粒径、球形の粉体を製造することができます。
- アルミナ
- オリゴ糖
- 炭化ケイ素
- スプレードライヤー納入６００機以上の実績
- 創業30年以上のノウハウを重ねた独自テスト
- 省コスト・省エネルギーを実現させるシステムの推進
プリスは、過去600機以上納入した実績と長年にわたり蓄積された粉体ノウハウに加えて、案件ごとに当社独自のテストにより検証を行うことによって、お客様の希望に沿った粉体を作るための設計および仕様選定を行います。
また当社では、地球温暖化対策として省エネルギー化を実現するために、スプレードライヤーからの排ガスを熱交換する設備を導入するなど、省エネ技術開発を積極的に進めています。
スプレードライヤーは乾燥設備というカテゴリに分類されますが、それと同時に造粒設備であるため、お客様がどのような粒径を必要としているかによって噴霧方式を選定する必要があります。
アトマイザー方式（遠心噴霧方式）
20～200μm程度の粒子径を得たい場合に推奨します。ディスクの形状や回転数により粒子径を比較的容易に変更する事が可能です。また、他の噴霧方式に比べて粒度分布がシャープで流動性の高い粉体を得る事ができます。ドライヤー本体の直径は液比重、濃度、温度、粘度、処理量および希望粒子径等の要因を考慮して選定します。また、希望により二流体ノズルユニットをオプションとして取り付ける事も可能です。
プリスでは、形状、構造の異なるディスクを多数用意しており、原液の種類や希望される粉体に合った方法でテストおよび選定を行います。
二流体ノズル方式
一般的に20μm以下の粒子径を得たい場合に推奨します。粒子径は原液の濃度、粘度や気液比を変える事により2～3μm程度の粒子径を作ることも可能です。粒子径が小さく乾燥速度が速いため、他の噴霧方式に比べるとコンパクトな装置となります。プリスでは高濃度、高粘度の液に対しても目詰まりを起こしにくいノズルを採用しています。
一流体加圧ノズル方式
比較的大きな粒子径が必要である場合、また一品種一条件の原液にのみ使用する、処理量が大きい、処理量に対して設置面積が大きく取れない等の条件の場合に推奨します。プリスのスプレードライヤーは、噴霧方向を気流に乗せるため、噴霧ノズル角度を自在に調整する事ができる構造にしています。またこの独自の構造により、ドライヤー本体のサイズを通常に比べてコンパクトにする事が可能となっています。
水溶媒の場合は、特殊な場合を除いて大気を乾燥用ガスとして使用し、排気を大気に放出するオープンシステムで設計します。有機溶媒や酸化を嫌う製品については不活性ガスを使用し、ガスを循環させて再利用するクローズドシステムを採用します。また、排ガスの一部を戻すセミクローズドタイプもあります。さらに有機溶媒をスプレーする場合に、大気を使って行うシステムも選定することが可能です。安全性の確保としてガス濃度を爆発下限界の1/4以下で運転し、蒸発した有機溶媒は、触媒や直接加熱により熱分解させ大気放出します。
