A novel approach to spray drying using plasmas of water vapour

Authors


Abstract

The technical feasibility of drying an aqueous solution in the form of a fine spray of droplets in contact with the water vapor generated by the evaporation of the solution has been amply demonstrated in the course of the extensive experimental work which accompanied the development of the Atomized Suspension Technique (AST). In the present paper, it is proposed to replace the external heating formerly used in an AST system by a stream of plasma-generated superheated steam as the sole source of heat. The ratio of plasma steam required to total evaporation (circa 1 to 24) is extremely low. Based on a computer program developed in this laboratory, a simulation of the proposed operation is presented for an industrial installation. The calculations indicate that a considerable reduction in equipment size should result. No gas compression is required and operation under pressure is now possible. Most important is the considerable saving in energy resulting from the recovery of the heat in the exhaust steam from the process. An approximate estimate of capital and operating costs is presented.

Abstract

Il a été amplement démontré, au cours des travaux expérimentaux de mise au point de la technique de suspension atomisée (TSA), qu'il était techniquement faisable de sécher une solution aqueuse sous forme de jets fins de gouttelettes en la mettant en contact avec la vapeur d'eau produite par l'évaporation de cette solution. On propose, dans le présent travail, de remplacer le chauffage externe employé antérieurement dans un système TSA, par un courant de vapeur d'eau surchauffée produite en utilisant un plasma comme seule source de chaleur. Le rapport entre la quantité de vapeur d'eau produite par le plasma et l'évaporation totale (environ 1 à 24) est extrěmement faible. En utilisant un programme d'ordinateur mis au point dans notre laboratoire, on présente une simulation de l'opération proposée dans le cas d'une installation industrielle. Les calculs ont indiqué qu'il devrait en résulter une diminution considérable des dimensions de l'équipement. On n'a besoin d'aucune compression de gaz et on peut maintenant opérer sous pression. Le point le plus important est l'économie considérable d'énergie qui résulte de la récupération de la chaleur de la vapeur d'eau produite par le procédé. On présente une évaluation approximative des coǔts d'immobilisations et de fonctionnement.

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