Spray drying dikenal sebagai metode produksi bahan bubuk/partikel yang memanfaatkan gas panas sehingga bahan mentah yang awalnya fluida gas/cair berubah menjadi bubuk/partikel kering karena energi kalor dari gas panas. Metode ini ditemukan pada tahun 1860 dan dipatenkan oleh Samuel Percy dari Amerika Serikat pada tahun 1872.
Teknologi spray drying memiliki banyak aplikasi pada industri-industri. Industri seperti susu, farmasi, kopi, minuman sachet, dan lain-lain. Spray dryer wajib dijaga kesterilan dan kebersihan pada komponen-komponennya supaya produk bubuk tidak tercemar oleh lingkungan. Material penyusun komponen juga harus memakai bahan yang kuat terhadap panas serta tidak mudah terkena korosi.
Lima Proses Utama Spray Drying
Penentuan konsentrasi: Konsentrasi bahan mentah harus tepat supaya dapat mengering secara ideal. Jika bahan mentah sangat encer, harus dilakukan pemekatan terlebih dahulu melalui proses evaporasi. Jika kadar air yang akan dikeringkan terlalu tinggi, proses spray drying kurang maksimal dimana bubuk yang dihasilkan masih mengandung kadar air tinggi. Ini menyebabkan kebutuhan energi yang tinggi dalam proses pengeringan.
Atomisasi: Proses penyemprotan bahan mentah cair menjadi droplet cair dengan bantuan nozzle menuju ruang pengering (drying chamber). Tujuan dibentuknya droplet adalah memperluas luas permukaan bahan mentah sehingga gas panas dari heater lebih mudah mentransfer kalornya untuk mengeringkan bahan mentah.
Kontak droplet dan udara: Droplet akan terkena gas panas dari pemanas udara (air-heater) dalam ruang pengering sehingga menghasilkan penguapan air yang cepat. Ruang pengering harus dirancang sedemikan rupa sehingga droplet mengering sebelum menempel ke dinding ruangan. Tujuannya agar droplet tidak mengendap ke dinding.
Pengeringan Droplet: Droplet yang kontak terhadap gas panas akan mengering sebagian menjadi bubuk halus dan akan jatuh ke tangki produk (product collection chamber). Sebagian lain yang belum menjadi bubuk akan dikeringkan lagi menuju separator.
Separasi: Droplet yang belum mengering akan disaring menuju cyclone separator untuk dipisahkan kandungan bubuk dan udaranya. Kandungan bubuk akan jatuh ke tangki produk dan udara akan dibuang ke exhaust.
Komponen-komponen Utama Spray Dryer
Feed tank: Tempat penampungan bahan baku yang berbentuk cair
Atomizer: Alat penyemprot bahan baku cair yang nantinya akan menjadi droplet. Droplet tersebut akan dikeringkan menjadi bubuk.
Drying chamber: Ruang pengeringan droplet. Droplet akan ditemukan oleh gas panas dari air heater supaya kering. Chamber memiliki dua jalur outlet. Bubuk yang terbentuk dari hasil pengeringan akan jatuh ke bawah chamber yang dihubungkan dengan tangki produk. Droplet yang belum menjadi bubuk akan disaring ke separator.
Cyclone separator: Alat penyaringan droplet yang belum menjadi bubuk. Memanfaatkan gaya gravitasi dan gaya sentrifugal, Bubuk akan jatuh ke bawah separator yang akan ditampung oleh tangki produk dan udara sisa akan dibuang menuju exhaust. Selengkapnya mengenai cyclone separator bisa anda >>klik di sini!
Product collection chamber: Tempat penampungan produk dari hasil pengeringan.
Air heater: Pemanas udara yang outputnya akan digunakan untuk mengeringkan droplet pada drying chamber.
Scrubber: Alat penyaring udara dari zat padat supaya gas buang bebas dari polusi.
Dalam proses pengeringan, tentunya peran aliran fluida sangat berperan dalam proses dan dalam pertimbangan desain pengering. Metode yang biasa digunakan untuk menganalisis aliran fluida adalah metode Computational Fluid Dynamics (CFD). CFD adalah metode menyelesaikan persamaan-persamaan mekanika fluida bahkan reaksi kimia yang ada menggunakan komputer, sehingga diperoleh hasil yang komprehensif dan detail. >> Klik di sini untuk menggunakan jasa simulasi CFD kami!
