Die NARROWSPAN™-Technologie gestattet die Herstellung von wesentlich enger verteilten Produkten aus Lösungen oder Suspensionen mittels Zentrifugalzerstäubung. Erreicht wird dies durch eine spezielle Gestaltung der Zerstäuberscheibe und die damit erzielte laminare Tropfenbildung. Die mittlere Partikelgröße liegt dabei in Abhängigkeit von der Anlagendimension in den aus der Zentrifugalversprühung bekannten Bereichen von 60 µ bis hin zu 150 µ und gegebenenfalls auch noch darüber.

Fast alle unter Produktionsbedingungen betriebenen Zentrifugalzerstäuber arbeiten im Gebiet des turbulenten Strahlenzerfalls. Dies ermöglicht sehr hohe Sprühkapazitäten von einigen hundert l/h bis zu mehreren m3/h bei einem relativ einfachen Aufbau und einer sicheren Handhabung der Zerstäubereinrichtungen. Als nachteilig erweist sich jedoch insbesondere unter heutigen Gesichtspunkten die mit diesen Zerstäubern erhaltene breite Partikelgrößenverteilung. Im Produkt gibt es einen hohen Fein- und ein oft störenden Überkornanteil.

Eine enge Partikelgrößenverteilung ist nur mit einem laminaren Strahlenzerfall erreichbar. Man realisiert dies mittels Bohrungen, durch die die Flüssigkeit laminar austritt. Die Flüssigkeit füllt dabei die Bohrungen vollständig aus. Um die Laminarität des Flüssigkeitsstrahls zu gewährleisten, kann man eine einzelne Bohrung nur mit sehr geringen Flüssigkeitsmengen von 0,5 bis einige l/h beaufschlagen.

Ein besonderer Nachteil dieser Art der laminaren Versprühung besteht darin, daß die sich einstellende Partikelgröße doppelt so groß wie der Öffnungsdurchmesser der Bohrungen ist. Um unter praktischen Bedingungen Verstopfungen zu vermeiden und somit sicher arbeiten zu können, sollten die Bohrungen mindesten 0,5 mm groß sein. Somit erhält man Tröpfchen von etwa 1 mm, die wegen der damit verbundenen langen Trocknungszeit unter den Bedingungen einer Sprühtrocknung ökonomisch inakzeptabel hohe Trockner erfordern. Daher wendet man diese Art der Versprühung meist nur für das Erstarren von Schmelzen an.

Neben der eben beschriebenen Tropfenentstehung durch Flüssigkeitsaustritt aus vollständig gefüllten Bohrungen gibt es auch eine andere Art der laminaren Strahlbildung, die auf der sogenannte Gerinneströmung basiert. Eine derartige Strömung kann sich unter Einwirkung der Schwerkraft in einer geneigten Rinne auf deren Boden ausbilden. Die strömende Flüssigkeit füllt dabei nur einen ganz geringen Teil der Rinne aus und tritt trotzdem am Ende dieser in Form eines laminaren Strahls aus. Prof. Walzel von der Universität Dortmund hat dieses Prinzip auf rotierende Zerstäuber übertragen und Niro darauf aufbauend eine produktionsreife Lösung entwickelt.

In der Praxis nutzt man eine Zerstäuberscheibe mit längeren Bohrungen von jeweils mehreren mm Durchmesser, in denen sich dann die Gerinneströmung unter der Einwirkung von Zentrifugalkräften ausbilden kann. Die erzielbaren mittleren Partikelgrößen lassen sich über die Variation der Umfangsgeschwindigkeit einstellen und liegen in den aus der normalen Zentrifugalsprühtrocknung her bekannten Durchmesserbereichen. Die Partikelgrößenverteilung ist jedoch signifikant enger.

Ähnlich wie bei den oben beschriebenen vollständig gefüllten Bohrungen darf die Flüssigkeitsbeaufschlagung jeder „Rinne“ ebenfalls nur 0,5 bis einige l/h betragen. Dies erfordert bei vorgegebenen Durchsätzen eine entsprechende Anzahl von Öffnungen in einer Zerstäuberscheibe. Daher kommt der gleichmäßigen Beaufschlagung alle Bohrungen mit Flüssigkeit eine ganz entscheidende Schlüsselrolle zu. Niro hat dafür eine ganz spezielle Flüssigkeitsverteilung innerhalb der Scheibe entwickelt.

Niro hat in den letzten Jahren umfangreiche Erfahrungen mit einer Vielzahl von Produkten gesammelt und eine Reihe von Anwendungen realisiert. Besonders vorteilhaft, einfach und ohne wesentliche Umbauten kann ein NARROWSPAN™-Zerstäuber anstelle eines konventionellen in einem schon vorhandenen Zerstäubungstrockner eingesetzt werden. Bei Beibehaltung der bisher gefahrenen mittleren Partikelgröße erhält man ein wesentlich einheitlicheres Produkt mit einem signifikant geringerem Feinanteil und einem deutlich verminderten Oberkorn. Ist ein vorgegebenes Oberkorn das entscheidende Qualitätskriterium, kann man den mittleren Korndurchmesser gegenüber der IST-Fahrweise anheben und vermindert den Feinanteil noch mehr. In jedem Fall erhält man deutlich rieselfähigere bzw. auch besser redispergierbare Produkte.

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