L’essiccazione a spruzzo è un processo in cui il materiale solido viene prodotto espellendo liquidi o fanghi, miscele di solidi e liquidi, dagli ugelli in correnti d’aria riscaldata. Questo viene utilizzato per produrre un’ampia gamma di prodotti chimici in polvere e solidi, che vanno dai fertilizzanti ai prodotti farmaceutici in polvere. La creazione di solidi da liquidi o miscele riduce i costi di spedizione, migliora la durata di conservazione e offre la possibilità di creare particelle di forma diversa per applicazioni specifiche. La tecnologia di essiccazione a spruzzo è stata sviluppata per la prima volta alla fine del XIX secolo, ma non è stata commercializzata fino agli anni ’19, quando i miglioramenti hanno reso possibile il funzionamento continuo.
Il processo di essiccazione a spruzzo può avvenire in serbatoi aperti o chiusi o edifici di stoccaggio. I prodotti possono essere spruzzati nella parte superiore di serbatoi o contenitori aperti e il liquido evapora prima che il prodotto raggiunga il fondo. L’aria riscaldata può essere introdotta nella parte superiore insieme al prodotto, che è chiamata flusso equicorrente perché l’aria e il prodotto si muovono nella stessa direzione. Il flusso in controcorrente si verifica quando il prodotto scorre verso il basso e l’aria si sposta dal basso verso l’alto del serbatoio.
Un sistema a flusso misto può essere utilizzato per diversi materiali e modelli di asciugatura. L’ugello è normalmente rivolto verso l’alto, creando un motivo verso l’alto. L’aria viene immessa nella parte inferiore del serbatoio. Le particelle prima si muovono verso l’alto nel flusso d’aria, quindi cadono contro il flusso d’aria, provocando un flusso misto. Questi sistemi di essiccazione a spruzzo possono essere utili per particelle di dimensioni maggiori o materiali che richiedono tempi di asciugatura aggiuntivi.
I prodotti prodotti da sistemi di essiccazione a spruzzo sono generalmente sfere rotonde, ma possono essere realizzate altre forme. Il rapporto di aspetto, o il rapporto massimo tra lunghezza e larghezza della forma del prodotto, viene normalmente utilizzato per misurare forme non sferiche. È possibile produrre materiale sferico, ma cavo al centro per ridurre il peso. È possibile utilizzare un sistema a due stadi, in cui il primo passaggio crea un prodotto ancora leggermente umido e il materiale si attacca insieme in un secondo passaggio per formare particelle più grandi chiamate aggregati.
L’ugello può essere cambiato per diversi prodotti o dimensioni delle particelle. Gli atomizzatori, sia fissi che rotanti, vengono utilizzati per creare sfere. Gli atomizzatori rotanti utilizzano un ugello rotante per espellere il materiale in goccioline fini. Gli ugelli a due fluidi possono utilizzare una miscela di prodotto e aria compressa o vapore per creare un ventaglio di spruzzatura. L’uso di aria compressa o vapore aumenta il costo del prodotto, ma potrebbe essere necessario per materiali molto spessi o che richiedono il riscaldamento a vapore per essere liquidi.
La liofilizzazione può essere utilizzata per essiccare i prodotti spruzzando liquidi in serbatoi di stoccaggio refrigerati. I liquidi vengono rimossi mediante congelamento e sublimazione, oppure passando direttamente da solido a gas senza fondere. Questa tecnica può essere utile per creare farmaci potenziati o altre sostanze chimiche sensibili al calore.