DE202019103463U1

DE202019103463U1 - Sprühtrocknungsvorrichtung zum Trocknen eines zu trocknenden Gutes und getrocknetes Produkt

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Publication number: DE202019103463U1
Application number: DE202019103463.7U
Authority: DE
Original assignee: LUEBBERS ANLAGEN und UMWELTTECHNIK GmbH; Luebbers Anlagen- und Umwelttechnik GmbH
Current assignee: LUEBBERS ANLAGEN und UMWELTTECHNIK GmbH; Luebbers Anlagen- und Umwelttechnik GmbH
Priority date: 2019-06-21
Filing date: 2019-06-21
Publication date: 2019-07-05
Anticipated expiration: 2029-06-22

Abstract

Sprühtrocknungsvorrichtung (101) zum Trocknen eines zu trocknenden Gutes mit einer Zerstäubereinrichtung (107), wobei die Zerstäubereinrichtung eine drehbare Zerstäubereinheit (109) zum Zerstäuben des zu trocknenden Gutes in einem Trocknungsraum (103) der Sprühtrocknungsvorrichtung aufweist, und mit einer Trocknungsgaszufuhr (117) zum Zuführen eines Trocknungsgases in den Trocknungsraum und zum Trocknen des zerstäubten, zu trocknenden Gutes zu getrockneten Partikeln, dadurch gekennzeichnet, dass die Zerstäubereinrichtung derart eingerichtet ist, dass bei einem Aufprall der Partikel auf eine Innenwand (105) des Trocknungsraums die Partikel soweit getrocknet sind, dass eine Ablagerung der Partikel an der Innenwand vermieden wird.

Description

Die Erfindung betrifft eine Sprühtrocknungsvorrichtung zum Trocknen eines zu trocknenden Gutes mit einer Zerstäubereinrichtung, wobei die Zerstäubereinrichtung eine drehbare Zerstäubereinheit zum Zerstäuben des zu trocknenden Gutes in einem Trocknungsraum der Sprühtrocknungsvorrichtung aufweist, und mit einer Trocknungsgaszufuhr zum Zuführen eines Trocknungsgases in den Trocknungsraum und zum Trocknen des zerstäubten, zu trocknenden Gutes zu getrockneten Partikeln. Des Weiteren betrifft die Erfindung ein getrocknetes Produkt.
Bei der Zerstäubungstrocknung (auch Sprühtrocknung genannt) wird das zu trocknende Gut üblicherweise mittels eines Zerstäubers in einen Heißgasstrom eingebracht und in wenigen Sekunden zu einem feinen Pulver getrocknet. Hierbei sind ein inhomogener Trocknungsprozess und ein Absetzen von Bestandteilen des zu trocknenden Gutes und/oder der getrockneten Partikel sowohl am Zerstäuber als auch an den Innenwänden der Trocknungskammer zu vermeiden. Trotz optimaler Betriebsführung kann nicht verhindert werden, dass sich das zu trocknende Gut und/oder die angetrockneten Partikel an den Innenwänden der Trocknungskammer absetzen, wodurch unerwünschte, potentielle Flammenherde (sogenannte Hotspots) mit einem erhöhten Brand- und Explosionsrisiko auftreten.
Um abgelagertes zu trocknendes Gut und/oder angetrocknete Partikel an den Innenwänden eines Trocknungsraums zu entfernen, werden seit über 20 Jahren Blasräumer insbesondere bei der Herstellung von Caramilk® eingesetzt. Bei einem Blasräumer handelt es sich beispielsweise um ein innerhalb des Trocknungsraums an der Innenwand entlang rotierendes Rohr, welches oben geschlossen ist und über seiner vertikalen Länge eine Vielzahl von vertikalen Schlitzen aufweist. Durch diese Schlitze wird Luft mit einer hohen Geschwindigkeit an die Innenwand geblasen, um dort abgelagerte Partikel und Verunreinigungen zu beseitigen.
Insbesondere bei thermoplastischen und/oder zuckerhaltigen zu trocknenden Gütern, haben diese eine starke Tendenz, an der Innenwand des Trocknungsraums zu kleben, sodass diese sich nicht vollständig durch einen Blasräumer entfernen lassen. Somit kommt es trotz des Einsatzes des Blasräumers zu Ablagerungen an den Innenwänden des Trocknungsraums und somit Biofouling. Bei derartigen zu trocknenden Gütern tritt mit zunehmender Zeit eine gleichmäßige, dauerhafte Belegung der Innenwand des Trocknungsraums durch das nicht vollständig getrocknete Produkt auf, sodass die Laufzeit eines Sprühtrockners unter Verwendung eines Blasräumers maximal einen Tag beträgt, bevor der Sprühtrockner außer Betrieb genommen und gereinigt werden muss. Der Einsatz von Blasräumern hat sich seit Jahrzenten etabliert, ohne dass es eine Entwicklung im Hinblick auf die Vermeidung von Ablagerungen gegeben hat.
Zudem verschlechtert sich durch die Ablagerungen an der Innenwand die Qualität des getrockneten Produktes, weil an den heißen Innenwänden die angetrockneten oder getrockneten Partikel in den Ablagerungen zu lange einer erhöhten Temperatur ausgesetzt sind, sodass beim Abräumen dieser Partikel mittels eines Blasräumers und/oder Aufbrechen der Verkrustungen, zu lange getrocknete Partikel in das aus dem Sprühtrockner abgezogene Produkt gelangen. Dies führt beispielsweise in einem zuckerhaltigen und/oder karamellisierten Produkt (z.B. Caramilk®) zu einem unerwünschten bitteren Geschmack und/oder eine zu dunkle Färbung.
Folglich werden mit den derzeit üblichen, seit Jahren etablierten Sprühtrocknungsanlagen sowohl nicht optimale Produkteigenschaften, insbesondere bei einem klebrigen, zuckerhaltigen zu trocknenden Gut, erreicht als auch wird anschließend ein hoher Reinigungsaufwand im Innenraum des Sprühtrockners erforderlich.
Aufgabe der Erfindung ist es, den Stand der Technik zu verbessern.
Gelöst wird die Aufgabe durch eine Sprühtrocknungsvorrichtung zum Trocknen eines zu trocknenden Gutes mit einer Zerstäubereinrichtung, wobei die Zerstäubereinrichtung eine drehbare Zerstäubereinheit zum Zerstäuben des zu trocknenden Gutes in einem Trocknungsraum der Sprühtrocknungsvorrichtung aufweist, und mit einer Trocknungsgaszufuhr zum Zuführen eines Trocknungsgases in den Trocknungsraum und zum Trocknen des zerstäubten, zu trocknenden Gutes zu getrockneten Partikeln, wobei die Zerstäubereinrichtung derart eingerichtet ist, dass bei einem Aufprall der Partikel auf eine Innenwand des Trocknungsraums die Partikel so weit getrocknet sind, dass eine Ablagerung der Partikel an der Innenwand vermieden wird.
Dadurch, dass die Zerstäubereinrichtung derart eingerichtet ist, dass zum Zeitpunkt des Aufpralls der Partikel auf die Innenwand des Trocknungsraums die Partikel bereits so weitgehend getrocknet sind, dass diese nur noch eine geringe Restfeuchtigkeit und/oder Klebrigkeit aufweisen, wird eine Ablagerung der Partikel an der Innenwand vermieden oder es treten gegenüber dem Stand der Technik nur sehr geringe Ablagerungen auf.
Auch wenn Blasräumer in Sprühtrocknungsvorrichtungen seit Jahrzenten verwendet werden, hat sich überraschend gezeigt, dass die sich beim Verwenden eines Blasräumers dennoch ablagernden Partikel und die Ablagerungen relativ feucht sind und insbesondere die Partikel beim Aufprall auf die Innenwand zwar angetrocknet, jedoch nicht ausreichend schnell durchgetrocknet sind, sodass es aufgrund der verbliebenen Feuchtigkeit in den Partikeln zu einem Anhaften und/oder Verkleben an der Innenwand des Trocknungsraums kommt.
Beim Aufprall der Partikel auf die Innenwand des Trocknungsraums der erfindungsgemäßen Sprühtrocknungsvorrichtung weisen die Partikel insbesondere eine Feuchtigkeit von < 10,0 %, insbesondere < 1,0 %, bevorzugt < 4,8 % auf. Dagegen wurden in Ablagerungen in einem Sprühtrockner, welcher mit einem rotierenden Blasräumer arbeitet, eine Feuchtigkeit in den Ablagerungen von > 3 % gefunden.
Nachteilig bei Sprühtrocknungsanlagen nach dem bekannten Stand der Technik könnte zusätzlich sein, dass dort häufig zum Abblasen der Ablagerungen nur leicht erhitzte Luft oder Kaltluft verwendet wird, um neben dem Abblasen der Ablagerungen auch eine thermische Schädigung der heißen Innenwand durch anklebende Partikel zu vermeiden. Hierbei kann die nur leicht erhitzte Luft oder Kaltluft wiederum eine lokal erhöhte Feuchtigkeit der Partikel bedingen.
Zudem bestehen bei der erfindungsgemäßen Sprühtrocknungsvorrichtung keine Sicherheitsbedenken im Hinblick auf Brand- und Explosionsgefahr, da es zu keiner Ablagerung von Partikeln an der Trocknungsrauminnenwand oder im Falle von sehr klebrigen Partikeln lediglich zu geringen Ablagerungen kommt.
Da sich die Partikel nicht an der Innenwand anhaften und/oder ablagern, tritt folglich auch keine thermische Schädigung der Partikel aufgrund zu hoher Verweilzeit an der heißen Innenwand auf, sodass folglich Qualitätseinbußen beim getrockneten Produkt verhindert werden.
Somit wird eine Sprühtrocknungsvorrichtung bereitgestellt, welche eine hohe Laufzeit und eine geringe Brand- und/oder Explosionsgefahr beim Trocknen sowie eine geringe Wartungs- und/oder Reinigungsintensität aufweist.
Ein wesentlicher Gedanke der Erfindung beruht darauf, dass die erfindungsgemäße Sprühtrocknungsvorrichtung gerade keinen Blasräumer oder eine andere mechanische Abreinigungsvorrichtung aufweist, und mittels der Zerstäubereinrichtung direkt eine optimale Trocknung und Bewegung der Partikel im Trocknungsgas erreicht, sodass diese beim Aufprall auf die Innenwand des Trocknungsraums bereits eine so niedrige Feuchtigkeit aufweisen, dass ein Anhaften und/oder Ablagern der Partikel an der Innenwand nicht stattfindet.
Folgendes Begriffliche sei erläutert:
Eine „Sprühtrocknungsvorrichtung“ (auch „Sprühtrockner“ oder „Trockenturm“ genannt) ist insbesondere eine Vorrichtung zum Trocknen von Lösungen, Suspensionen oder Emulsionen. In einer Sprühtrocknungsvorrichtung wird insbesondere mittels einer Zerstäubereinrichtung das zu trocknende Gut in einen Trocknungsgasstrom eingebracht, welches in sehr kurzer Zeit, üblicherweise wenige Sekunden bis Bruchteile einer Sekunde, zu feinen Pulverpartikeln trocknet. Eine Sprühtrocknungsvorrichtung weist insbesondere mindestens eine Zerstäubereinrichtung, eine Zufuhr für das zu trocknende Gut und für das Trocknungsgas sowie einen Trocknungsraum auf.
Bei einem „zu trocknenden Gut“ handelt es sich insbesondere um eine Flüssigkeit, wie eine Lösung, Suspension oder Emulsion, welche zum Trocknen und Ausbilden von trockenen Partikeln (Einzelpartikel, Agglomerate und/oder Granulate) in einem Trocknungsgas versprüht und/oder zerstäubt wird.
Eine „Zerstäubereinrichtung“ ist insbesondere eine Einrichtung zum Zerteilen einer Flüssigkeit, einer Suspension oder Emulsion in feine Tröpfchen und/oder feine feuchte Partikel in einem Gas. Durch das „Zerstäuben“ (auch „Versprühen“ genannt) liegt das zu trocknende Gut insbesondere als Aerosol (Nebel) vor. Durch das Zerstäuben tritt insbesondere eine starke Vergrößerung der freien reaktiven Oberfläche des zu trocknenden Gutes auf. Bei einer Zerstäubereinrichtung handelt es sich insbesondere um einen Drehzerstäuber (auch Rotationszerstäuber genannt), beispielsweise mit einer Drehzerstäuberscheibe und/oder - becher. Die Zerstäubereinrichtung kann beispielsweise auch eine oder mehrere rotierende Sprühdüsen sein. Die drehbare Zerstäubereinheit der Zerstäubereinrichtung dient insbesondere dazu, durch das Zerstäuben eine sehr große reaktive Flüssigkeitsoberfläche und/oder feuchte Partikeloberfläche zu erzeugen und eine homogene Verteilung der feinen Tröpfchen und/oder feuchten Partikel innerhalb des Trocknungsraumes zu gewährleisten.
Der „Trocknungsraum“ ist insbesondere der Raum, in welchem das Trocknen des zu trocknenden Gutes stattfindet. In dem Trocknungsraum findet insbesondere das Zerstäuben des zu trocknenden Gutes und das Aufeinandertreffen des zerstäubten, zu trocknenden Gutes und des zugeführten Trocknungsgases statt.
Eine „Innenwand“ ist insbesondere eine Wand im Inneren des Trocknungsraums. Die Innenwand ist insbesondere die innere Begrenzung der Wand des Trocknungsraums, welche das Innere des Trocknungsraums von der äußeren Umgebung trennt. Bei der Innenwand kann es sich aber auch um die innenliegende Wand eines Mantels als innere Verkleidung des Trocknungsraums, um die Wand eines Kanals, beispielsweise eines Lüftungs- und/oder Heißkanals, und ähnliches handeln. Die Innenwand kommt insbesondere sowohl mit dem zu trocknenden und/oder zerstäubten Gut als auch mit dem Trocknungsgas in physikalischen Kontakt.
Eine „Trocknungsgaszufuhr“ ist insbesondere eine Einrichtung zum Zuführen eines Trocknungsgases in den Trocknungsraum. Bei der Trocknungsgaszufuhr kann es sich beispielsweise um eine Zuleitung in den Trocknungsraum handeln. Ebenso kann die Trocknungsgaszufuhr als Gasverteilerboden, beispielsweise an der Unterseite des Trocknungsraums, angeordnet sein.
Ein „Trocknungsgas“ ist insbesondere ein Gas, welches ein Verdampfen der Flüssigkeit in dem zu trocknenden Gut bewirkt und somit das feuchte Gut zu feinen Pulverartikeln trocknet. Bei einem Trocknungsgas handelt es sich insbesondere um Luft und/oder ein Inertgas, wie beispielsweise Stickstoff. Das Trocknungsgas wird insbesondere als Gasstrom durch die Sprühtrocknungsvorrichtung geführt, um das zerstäubte, zu trocknende Gut zu trocknen. Das Trocknungsgas ist insbesondere ein Heißgas. Das Trocknungsgas weist insbesondere eine Temperatur in einem Bereich von 100 °C und 350 °C, bevorzugt zwischen 150 °C und 250 °C, auf. Das Trocknungsgas wird im Gegenstrom und/oder Gleichstrom oder an unterschiedlichen Stellen in die Sprühtrocknungsvorrichtung eingebracht.
Unter einem „Aufprall“ wird insbesondere ein Auftreffen eines durch die Zerstäubereinrichtung beschleunigtes, getrocknetes Partikel auf die Innenwand des Trocknungsraums verstanden. Bei einem Aufprall handelt es sich insbesondere um das erste Auftreffen eines Partikels auf die Innenwand.
In einer weiteren Ausführungsform ist die Sprühtrocknungsvorrichtung frei von einer mechanischen Abreinigungseinrichtung, insbesondere von einem Blasräumer, zum Entfernen von abgelagerten Partikeln.
Somit wird auf eine mechanische Abreinigungseinrichtung, insbesondere auf einen Blasräumer, bei der erfindungsgemäßen Sprühtrocknungsvorrichtung und dem entsprechenden Verfahren gerade gezielt verzichtet.
Bei einer „mechanischen Abreinigungseinrichtung“ handelt es sich insbesondere um eine Einrichtung, welche auf mechanisch Weise abgelagerte Partikel an einer Innenwand eines Trocknungsraumes entfernt. Bei einer mechanischen Abreinigungseinrichtung kann es sich insbesondere um einen Blasräumer, wie dieser bereits oben beschrieben wurde, um einen pneumatischen Klopfer, um einen gasdurchströmten Mantel und/oder um das gezielte Aufbringen eines Gasstroms auf und/oder entlang der Innenwand, beispielsweise als abwärts gerichtete Kaltluftschleier, handeln.
Um eine ausreichende Trocknung des zu trocknenden Gutes und ein frühzeitiges Ausbilden der getrockneten Partikel vor dem ersten Aufprall auf die Innenwand zu erzielen, weist die drehbare Zerstäubereinheit eine Drehzahl in einem Bereich von 15.300 U/min bis 19.000 U/min, insbesondere von 16.000 U/min bis 18.000 U/min, bevorzugt von 16.500 U/min bis 17.000 U/min, auf.
Hierbei liegt die Drehzahl der drehbaren Zerstäubereinheit bei der erfindungsgemäßen Sprühtrocknungsvorrichtung deutlich höher als die Drehzahl von 12.000 U/min bis 15.000 U/min eines konventionellen Sprühtrockners mit einem Blasräumer nach dem Stand der Technik.
Durch die hohe Drehzahl der drehbaren Zerstäubereinheit wird zum einen eine sehr große reaktive Oberfläche der erzeugten Tröpfchen und/oder des feuchten Gutes erreicht und zum anderen werden die Tröpfchen und/oder feuchten Partikel optimal in einem Zerstäuberstrom mit dem Trocknungsgasstrom in Kontakt gebracht, sodass die sich bildenden getrockneten Partikel vor dem Aufprall auf die Innenwand bereits so weitgehend getrocknet sind, dass ein Anhaften und/oder Ablagern der Partikel an der Innenwand nicht stattfindet. Es hat sich überraschender Weise gezeigt, dass getrocknete Partikel zwar schneller die Seitenwände kontaktieren, diese jedoch dabei jedoch unerwarteter Weise schon „durchgetrocknet“ waren.
Die „Drehzahl“ gibt insbesondere die Anzahl der Umdrehungen der drehbaren Zerstäubereinheit pro Zeit an. Die Drehzahl wird insbesondere in U/min angegeben.
In einer weiteren Ausführungsform der Sprühtrocknungsvorrichtung weist die Trocknungsgaszufuhr einen Trocknungsgasmengenstrom in einem Bereich von 1.800 kg/ (m^2*h) bis 5.000 kg/ (m^2*h), insbesondere von 2.500 kg/ (m^2*h) bis 4.500 kg/ (m^2*h), bevorzugt von 3.000 kg/ (m^2*h) bis 4.000 kg/ (m^2*h), auf.
Hierbei liegt der Mengenstrom des Trocknungsgases bei der erfindungsgemäßen Sprühtrocknungsvorrichtung deutlich höher als der maximale üblicherweise verwendete Mengenstrom von 1.500 kg/ (m^2*h) für einen herkömmlichen Sprühtrockner mit einem Blasräumer nach dem Stand der Technik.
Der „Trocknungsgasmengenstrom“ gibt insbesondere die Menge an Trocknungsgas an, welche pro Fläche und Zeiteinheit in den Trocknungsraum geführt wird. Hierbei bezieht sich die Fläche in Quadratmeter insbesondere auf die maximale Querschnittsfläche des Trocknungsraums.
Bevorzugt weist der Trocknungsraum der Sprühtrocknungsvorrichtung hierbei ein Volumen auf, welches um 30 % größer als das Volumen eines üblichen Sprühtrockners mit Blasräumer ist. Insbesondere weist der erfindungsgemäße Trocknungsraum ein Volumen von 1,5 bis 1000 m³ auf, während bei einem üblichen Sprühtrockner mit Blasräumer nach dem Stand der Technik ein Volumen von 1,2 bis 900 m³ verwendet wird.
Um in einem kontinuierlichen Prozess oder einem batchweisen Prozess zu trocknen, weist die Sprühtrocknungsvorrichtung einen kontinuierlichen oder diskontinuierlichen Produktabzug auf.
Bei einem „Produktabzug“ handelt es sich insbesondere um Bauteil zum gezielten Austrag des getrockneten Produktes und/oder Pulvers aus dem Trocknungsraum der Sprühtrocknungsvorrichtung. Nach dem Produktaustrag wird das anfallende pulverförmige Trocknungsgut üblicherweise durch einen Zyklonabscheider vom Trocknungsgasstrom getrennt.
In einer weiteren Ausführungsform der Sprühtrocknungsvorrichtung ist die Trocknungsgaszufuhr im Gegenstrom und/oder Gleichstrom zur drehbaren Zerstäubereinheit angeordnet.
Unter „Gegenstrom“ wird insbesondere verstanden, dass der Stoffstrom des mittels der drehbaren Zerstäubereinheit zerstäubten, zu trocknenden Gutes und der Stoffstrom des mittels der Trocknungsgaszufuhr zugeführten Trocknungsgases in entgegengesetzte Richtung aufeinander geführt werden und/oder treffen. Bei einem „Gleichstrom“ sind die drehbare Zerstäubereinheit und die Trocknungsgaszufuhr entsprechend derart angeordnet, dass das Zerstäuben des zu trocknenden Gutes und das Zuführen des Trocknungsgases aus der gleichen Richtung in den Trocknungsraum erfolgen.
In einem zusätzlichen Aspekt der Erfindung wird die Aufgabe gelöst durch ein getrocknetes Produkt, insbesondere Milchkaramellpulver wie Caramilk®, hergestellt aus einem zu trocknenden Gut, insbesondere einem zuckerhaltiges Milchprodukt, in einer zuvor beschriebenen Sprühvorrichtung und/oder mittels eines Verfahren zum Sprühtrocknen in einer Sprühtrocknungsvorrichtung mit einer drehbaren Zerstäubereinheit, mit folgenden Schritten:

- Zuführen des Trocknungsgases in den Trocknungsraum der Sprühtrocknungsvorrichtung,
- Zerstäuben des zu trocknenden Gutes mittels der drehbaren Zerstäubereinheit, und
- Trocknen des zerstäubten, zu trocknenden Gutes zu getrockneten Partikeln,

Somit liegt ein optimal, homogen und feinpulvrig getrocknetes Produkt auch beim Einsatz von einem zuckerhaltigen und/oder karamellisierten Milchprodukt als zu trocknendes Gut vor. Es ist besonders vorteilhaft, dass das getrocknete Produkt auch aus thermoplastischen Stoffen und/oder klebrigen zu trocknenden Gütern herstellbar ist.
Dadurch wird ein getrocknetes Produkt, insbesondere ein zuckerhaltiges und/oder karamellisiertes Milchpulver, bereitgestellt, welches keinen bitteren Geschmack aufgrund von thermischen Schädigungen des Pulvers aufgrund von Ablagerungen während des Trocknens aufweist. Aufgrund der Abwesenheit von thermischen Schädigungen tritt keine zu starke Bräunung des getrockneten Produktes auf. Folglich weist das karamellisierte Milchpulver als getrocknetes Produkt den gewünschten homogenen Braunton auf.
Zur Herstellung von Milchkaramellpulver wird insbesondere Milch auf bekannte, traditionelle Weise karamellisiert und anschließend nach dem oben beschriebenen Verfahren und/oder in der erfindungsgemäßen Sprühtrocknungsvorrichtung getrocknet. Da hierbei keine Hilfseinrichtung zum Entfernen von Ablagerungen auf der Innenwand des Trocknungsraums, wie beispielsweise Blasräumer, eingesetzt werden, und keine oder nur sehr geringere Partikelablagerungen während des Trocknens erfolgen, tritt eine thermische Schädigung beim Trocknen zu dem Milchkaramellpulver und insbesondere ein bitterer Geschmack des Milchkaramellpulvers als getrocknetes Produkt nicht auf.
Es ist besonders vorteilhaft, dass das getrocknete Produkt durch ein optimales Zerstäuben des zu trocknenden Gutes und/oder ein optimales Zuführen des Trocknungsgases in den Trocknungsraum bereitgestellt wird, wobei der Zerstäuberstrom des zerstäubten, zu trocknenden Gutes und der Trocknungsgasstrom optimal zueinander in Kontakt gebracht werden, sodass ein schnelles Trocknen des feuchten Gutes erfolgt, bevor dieses auf die Innenwand des Trocknungsraums auftreffen kann. Somit liegt bei Aufprall auf die Innenwand des Trocknungsraums bereits das weitgehend getrocknete Produkt vor.
Somit ist alleine durch Zuführen des Trocknungsgases und Zerstäuben des zu trocknenden Gutes im Trocknungsraum gewährleistet, das die getrockneten Partikel derart konditioniert sind, dass diese eine so geringe Restfeuchte beim Auftreffen auf die Innenwand des Trocknungsraums aufweisen, dass ein Anhaften und/oder Ablagern der getrockneten Partikel an der Innenwand weitgehend vermieden wird.
Ein „Milchprodukt“ ist insbesondere ein Lebensmittel oder ein Lebensmittelvorprodukt, dessen Zutaten überwiegend aus Milch oder Milchbestandteilen, wie Milcheiweiß, Milchfett und/oder Milchzucker, bestehen. Ein „zuckerhaltiges Milchprodukt“ ist insbesondere neben dem bereits enthaltenen Milchzucker zusätzlich mit Milchzucker oder einer anderen Zuckerart, wie raffinierter Zucker, Saccharoselösung, Invertflüssigkzucker, Glukosesirup, Traubenzucker und/oder Fruktose oder künstliche Süßstoffe, angereichert.
„Milchkaramellpulver“ ist beispielsweise unter dem Handelsnamen Caramilk® bekannt und wird unter anderem in Süßwaren, Schokolade, Milchprodukten, Eis und/oder Cerealien eingesetzt.
Im Weiteren wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigt die einzige

1 eine stark schematische Schnittdarstellung eines Sprühturms mit einem Drehzerstäuber und einem Trocknungsraum.

Ein Sprühturm 101 weist einen Trocknungsraum 103 und einen Drehzerstäuber 107 auf. Eine Karamellmilchzufuhrleitung 113 führt in den Drehzerstäuber 107. Der Drehzerstäuber 107 weist eine Drehzerstäuberscheibe 109 mit einer Drehrichtung 111 auf, welche innerhalb des Trocknungsraums 103 angeordnet ist.
An einer dem Drehzerstäuber 107 gegenüberliegenden Seite ist eine Heißluftzufuhr 117 am Sprühturm 101 angeordnet, mittels welcher ein Heißluftstrom 119 in den Trocknungsraum 103 gleitet wird.
Des Weiteren weist der Trocknungsraum 103 eine Innenwand 105 und einen Milchkaramellpulver- und Luftabzug 121 auf.
Ein getrocknetes Milchkaramellpulver wird mittels des Sprühturms 101 und des Drehzerstäubers 107 folgendermaßen hergestellt:
Eine vorkaramellisierte Milch wird über die Karamellmilchzuführleitung 113 kontinuierlich dem Drehzerstäuber 107 zugeführt und über die Drehzerstäuberscheibe 109 in feinste Tröpfchen innerhalb des Trocknungsraums 103 zerstäubt. Dabei dreht die Drehzerstäuberscheibe 109 mit einer Drehzahl von 16.800 U/min in Drehrichtung 111. Zeitgleich wird im Gegenstrom kontinuierlich über die Heißluftzufuhr 117 Heißluft mit einer Temperatur von 180 °C als Heißluftstrom 119 mit einer Heißluftmenge von 3.500 kg/ (m^2*h) in den Trocknungsraum 103 eingebracht, wodurch die in feinste Tröpfchen zerstäubte Karamellmilch getrocknet wird und sich innerhalb von einer Sekunde Milchkaramellpulver bildet. Das Milchkaramellpulver wird dabei auf eine Temperatur von 50 °C erwärmt.
Hierbei ist der Zerstäuberstrom 115 der feinsten Tröpfchen mittels des Drehzerstäubers 107 derart ausgebildet, dass die Tröpfchen vollständig in Karamellpulverpartikel überführt werden, bevor diese zu einem ersten Mal auf die Innenwand 105 des Trocknungsraums 103 auftreffen. Das getrocknete Milchkaramellpulver wird kontinuierlich über den Milchkaramellpulver- und Luftabzug 121 aus dem Trocknungsraum 103 herausgeführt und mittels eines nicht gezeigten Zyklons wird das Milchkaramellpulver vom Luftstrom getrennt.
Da die Milchkaramellpulverpartikel beim Auftreffen auf der Innenwand 105 bereits so weit getrocknet sind, dass diese ihre vorgegebene Restfeuchte von 3,8 % erreicht haben, tritt kein Anhaften und/oder keine Ablagerung der Milchkaramellpulverpartikel an der Innenwand 105 auf. Folglich wird ein Milchkaramellpulver in hoher Reinheit und Qualität mit einer gewünschten Braunfärbung und frei von einem unerwünschten bitteren Geschmack bereitgestellt.
Bezugszeichenliste

101: Sprühturm
103: Trocknungsraum
105: Innenwand
107: Drehzerstäuber
109: Drehzerstäuberscheibe
111: Drehrichtung
113: Karamellmilchzufuhrleitung
115: Zerstäuberstrom
117: Heißluftzufuhr
119: Heißluftstrom
121: Milchkaramellpulver- und Luftabzug

Claims

Sprühtrocknungsvorrichtung (101) zum Trocknen eines zu trocknenden Gutes mit einer Zerstäubereinrichtung (107), wobei die Zerstäubereinrichtung eine drehbare Zerstäubereinheit (109) zum Zerstäuben des zu trocknenden Gutes in einem Trocknungsraum (103) der Sprühtrocknungsvorrichtung aufweist, und mit einer Trocknungsgaszufuhr (117) zum Zuführen eines Trocknungsgases in den Trocknungsraum und zum Trocknen des zerstäubten, zu trocknenden Gutes zu getrockneten Partikeln, dadurch gekennzeichnet, dass die Zerstäubereinrichtung derart eingerichtet ist, dass bei einem Aufprall der Partikel auf eine Innenwand (105) des Trocknungsraums die Partikel soweit getrocknet sind, dass eine Ablagerung der Partikel an der Innenwand vermieden wird.
Sprühtrocknungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Sprühtrocknungsvorrichtung frei von einer mechanischen Abreinigungseinrichtung, insbesondere von einem Blasräumer, zum Entfernen von abgelagerten Partikeln ist.
Sprühtrocknungsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die drehbare Zerstäubereinheit eine Drehzahl in einem Bereich von 15.300 U/min bis 19.000 U/min, insbesondere von 16.000 U/min bis 18.000 U/min, bevorzugt von 16.500 U/min bis 17.000 U/min, aufweist.
Sprühtrocknungsvorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Trocknungsgaszufuhr einen Trocknungsgasmengenstrom in einem Bereich von 1.800 kg/ (m^2*h) bis 5.000 kg/ (m^2*h), insbesondere von 2.500 kg/ (m^2*h) bis 4.500 kg/ (m^2*h), bevorzugt von 3.000 kg/ (m^2*h) bis 4.000 kg/ (m^2*h), aufweist.
Sprühtrocknungsvorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Sprühtrocknungsvorrichtung einen kontinuierlichen oder diskontinuierlichen Produktabzug (121) aufweist.
Sprühtrocknungsvorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Trocknungsgaszufuhr im Gegenstrom und/oder Gleichstrom zur drehbaren Zerstäubereinheit angeordnet ist.
Getrocknetes Produkt, insbesondere Milchkaramellpulver, hergestellt aus einem zu trocknenden Gut, insbesondere einem zuckerhaltiges Milchprodukt, in einer Sprühvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6 und/oder mittels eines Verfahren zum Sprühtrocknen in einer Sprühtrocknungsvorrichtung mit einer drehbaren Zerstäubereinheit, mit folgenden Schritten: - Zuführen des Trocknungsgases in den Trocknungsraum (103) der Sprühtrocknungsvorrichtung, - Zerstäuben des zu trocknenden Gutes mittels der drehbaren Zerstäubereinheit (109), und - Trocknen des zerstäubten, zu trocknenden Gutes zu getrockneten Partikeln, wobei die Partikel derart getrocknet werden, dass eine Ablagerung der Partikel auf einer Innenwand (105) der Sprühtrocknungsvorrichtung vermieden wird, sodass das getrocknete Produkt vorliegt.