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Milchpulverproduktion Raketentechnik macht Sprühtrocknung hochviskoser Flüssigkeiten möglich

| Redakteur: M.A. Manja Wühr

Ohne Sprühtrocknung auch kein Milchpulver. Nur leider benötigt die Sprühtrocknung sehr viel Energie. Wissenschaftler nutzen derzeit Raketentechnik um den Energieverbrauch zu senken.

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Optimierung des Sprühtrocknungsverfahrens für die Milchpulverproduktion: Effervescent atomization ermöglicht eine Sprühtrocknung von hochviskosen Flüssigkeiten.
Optimierung des Sprühtrocknungsverfahrens für die Milchpulverproduktion: Effervescent atomization ermöglicht eine Sprühtrocknung von hochviskosen Flüssigkeiten.
(Bild: KIT)

Karlsruhe – Für die Produktion von Milch- und Molkepulver wird fast ausschließlich die Sprühtrocknung verwendet. Leider ist der Energieaufwand des Trocknungsprozesses enorm. Forscher am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) suchen nach Wegen Energie zu sparen. „Wir sparen bei der Sprühtrocknung Energie, wenn wir schon im Vorfeld Wasser aus der Milch entfernen“, erklären Volker Gaukel und Heike P. Schuchmann vom KIT den ersten Schritt. „Damit steigt aber auch die Viskosität und die Zerstäubung wird schlechter.“ Um das zu vermeiden, haben die KIT-Forscher das Prinzip der sogenannten „effervescent atomization“ untersucht, das ursprünglich für Raketenantriebe entwickelt wurde.

Durch kleine Bohrungen im inneren Rohr der Düse wird der Flüssigkeit die für die Zerstäubung notwendige Druckluft zugemischt, sodass sich in der angeschlossenen Mischkammer eine Zweiphasenströmung ausbildet. So können auch Flüssigkeiten mit erhöhtem Trockenmasseanteil zerstäubt werden, was den Energieaufwand des gesamten Trocknungsprozesses deutlich reduziert oder bzw. bei gleichem Energieaufwand einen höheren Durchsatz ermöglicht.

Allerdings kam es bei manchen Prozessbedingungen zu Instabilitäten. Im Rahmen mehrerer Projekte, die von DFG, BMWi und AIF gefördert wurden, konnten die Gründe ermittelt, die Düse angepasst und die Prozessparameter ermittelt werden, unter denen dieses energieschonende Sprühverfahren für Milch- und Molkenpulver eingesetzt werden kann. Nach Einschätzung der Wissenschaftler ist eine Umsetzung der Ergebnisse mit überschaubaren Investitionskosten für die Zerstäuber in der Milchindustrie nun zeitnah möglich. Aber auch die chemische und die pharmazeutische Industrie könnten von einer Sprühtrocknung hochviskoser Flüssigkeiten profitieren.

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