برای رعایت حریم خصوصی اسامی استاد راهنما،استاد مشاور و نگارنده درج نمی شود
تکه هایی از متن به عنوان نمونه : (ممکن است هنگام انتقال از فایل اصلی به داخل سایت بعضی متون به هم بریزد یا بعضی نمادها و اشکال درج نشود ولی در فایل دانلودی همه چیز مرتب و کامل است)

چكیده

یكی از مهمترین فرآیندهای موجود در صنایع، فرآیند خشك كردن می باشد كه در بیشتر صنایع مانند صنایع غذایی، لبنی، دارویی، شیمیایی، پلیمر، كشاورزی، سرامیك و… مورد استفاده قرار می گیرد. در بین فرآیندهای مختلف خشك كردن، خشك كردن از طریق پاشش اهمیت خاصی داشته زیرا در این نوع خشك كن ها سطح انتقال حرارت و جرم به حداكثر خود رسیده و نرخ انتقال رطوبت از ماده به میزان بالایی می رسد.

در این تحقیق، ابتدا به بیان كلیاتی در مورد خشك كن ها پرداخته شده و پس از معرفی خشك كن پاششی و شناسایی اجزای آن و كاربرد هریك از این بخش ها، به كاربردها، مزایا و معایب آن نیز اشاره شده است. نظر به اینكه خشك كن پاششی به دلیل زمان اقامت كوتاه، برای خشك كردن مواد حساس به دما، گزینه بسیار مناسبی می باشد. كاربرد این دستگاه در خشك كردن فرآورده های بیولوژیك (به ویژه مواد دارویی و بیوشیمیایی ) روز به روز در حال گسترش است. از خشك كن پاششی در صنایع دارویی، برای خشك كردن بسیاری از آنتی بیوتیك ها، ویتامین ها، آنزیم ها، سرم ها و… استفاده می شود. همچنین این سیستم برای خشك كردن میكروارگانیسم ها، مخمرها و بسیاری از مواد بیوشیمیایی كاربرد دارد.

در نهایت طراحی یك نمونه خشك كن پاششی برای خشك كردن فرآورده های بیولوژیك براساس نتایج بدست آمده در دانشگاه ویسكانسین به تفضیل توضیح داده شده است.

مقدمه

خشك كن پاششی دستگاهی ایده آل جهت تبدیل جریان پیوسته مایع به پودر، با مشخصه های استاندارد بالا، شامل دانه بندی، رطوبت كنترل شده، وزن مخصوص و شكل ذرات می باشد.

اساس فرآیند بر مبنای پاشیدن محلول و تبدیل آن به قطرات ریز توسط اتمایزر و تماس دادن آن با هوای داغ، درون محفظه، استوار است.

هر سیستم خشك كن پاششی شامل پمپ تغذیه خوراك، اتمایزر، كوره هوای گرم، توزیع كننده هوا، محفظه خشك كن، سیستم جداسازی پودر از هوای مرطوب و تخلیه هوای مرطوب می باشد.سیستم براساس خواص پودر و خوراك و همچنین محدودیتهای خواسته شده از جمله حداكثر دمای خروجی پودر جهت بسته بندی پیوسته، طراحی می شود.

مهم ترین مزیت خشك كن های پاششی، سرعت بسیار زیاد خشك كن به علت افزایش فوق العاده زیاد سطح نسبت به جرم می باشد كه امكان خشك كردن مایعات حساس به حرارت را بدون تخریب حرارتی فراهم می كند.

موارد استفاده این دستگاه در صنایع بالاخص صنایع غذایی و دارویی روز به روز در حال افزایش است. این دستگاه برای خشك كردن انواع آنزیم ها، آنتی بیوتیك ها، ویتامین ها، میكرو ارگانیسم ها، مخمرها و… به كار می رود.

فصل اول: روش های خشك كردن و دسته بندی انواع خشك كن ها

1-1- مقدمه

در بین كلیه واحدهای صنعتی شاید بتوان گفت كه عملیات خشك كردن بیشترین كاربرد را داشته باشد؛ زیرا كه در اكثر مراحل تولید لااقل یك مرحله خشك كردن به چشم می خورد. اگر بخواهیم تعریف جامعی از خشك كردن داشته باشیم باید گفت خشك كردن گرفتن رطوبت مواد تا رسیدن به یك محصول جامد است كه به طرق مختلفی مانند حرارت دادن و تبخیر كردن آب درون مواد، كار مكانیكی یعنی فشرده كردن مواد و خارج كردن آب درون آن، جذب آب از درون مواد از طریق مواد شیمیایی جاذب الرطوبه، انجماد آب درون مواد و تصعید آن می تواند صورت گیرد كه مهمترین آنها تبخیر رطوبت از طریق حرارت دهی می باشد كه بیشتر مد نظر است. در این تحقیق نیز خشك كردن از طریق تبخیر صورت می گیرد و گاز داغ مورد استفاده در خشك كن هوا می باشد.

2-1- روش های خشك كردن

تعداد بسیار متنوع موادی كه لازم است خشك شوند از نظر خواص شیمیایی و فیزیكی با هم كاملاً متفاوتند و همچنین طرق مختلف حرارت دهی برای فرآیند خشك كردن وجود دارد بنابراین بسیار مشكل است كه بتوان همه روش های ممكن برای خشك كردن را دسته بندی كرد. تعدادی از روش های معمول خشك كردن كه در صنایع به كار می رود را می توان به صورت زیر دسته بندی كرد:

1-2-1- خشك كردن از طریق جابه جایی

در این روش حرارت محسوس محیط گازی از طریق انتقال حرارت جابه جایی به سطح ماده تر داده می شود. عامل خشك كننده (هوا) از روی ماده تر یا از درون آن عبور داده می شود تا رطوبت ماده را تبخیر كند (شکل 1-1-الف). برای صرفه جویی در انرژی مقداری از هوای خروجی به سیستم برگشت داده می شود (شکل 1-1-ب). معمولاً از هوای داغ به عنوان عامل خشك كردن استفاده می شود ولی از مواد دیگری مانند گازهای خروجی از دستگاه ها یا بخار داغ و… نیز می توان به عنوان خشك كننده استفاده كرد. برای خشك كردن مواد قابل انفجار یا مواد اشباع از حلالهای آلی، از گاز بی اثری مانند نیتروژن یا مخلوط نیتروژن- بخار آب به عنوان عامل خشك كردن در یك سیستم كاملاً بسته استفاده می شود. در چنین سیستمی رطوبت تبخیر شده از طریق میعان از سیستم جدا می شود.

2-2-1- خشك كردن هدایتی

در این روش، حرارت لازم به طریق هدایتی از یك سطح داغ سوزی، صفحه ای استوانه ای یا دیواره خشك كن تأمین می شود (شکل 2-1). در این روش خشك كردن مقدار