Dryspec2: a computer model of a two‐stage dryer

Straatsma, J.; Houwelingen, G. Van; Meulman, A. P.; Steenbergen, A.

doi:10.1111/j.1471-0307.1991.tb01917.x

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“…The model could be attuned to the situation prevailing in actual practice by taking two model parameters of the first drying stage and one parameter of the second drying stage from data associated with the drying installation concerned. The model can be applied for purposes such as finding the optimum process conditions needed to produce a powder that must satisfy specific quality requirements at the lowest possible energy consumption and is also suitable for use in designing or modifying a spray drying plant (Straatsma, Vanhouwelingen, Meulman, & Steenbergen, 1991). Mathematical models of sorption isotherms have also been used to determine water activity of skimmed milk powder (Stencl, 1999).…”

Section: Milk Powder Manufacturementioning

confidence: 99%

Predictive modelling of dairy manufacturing processes

Roupas

2008

International Dairy Journal

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Section: Milk Powder Manufacturementioning

confidence: 99%

Predictive modelling of dairy manufacturing processes

Roupas

2008

International Dairy Journal

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“…An overview of the recent advances in spray-dryingStraatsma et al [51] developed a drying model that could describe the relation between the processing conditions of the drying process, energy consumption and the properties of the powder produced for a two-stage dryer. In their model, they assumed a near-equilibrium state of water vapor pressure between the powder and the outlet air, which eliminated the need for a detailed description of the heat and mass transfer phenomena during the drying process.…”

Section: Mathematical Modeling Of Spray Dryersmentioning

confidence: 99%

An overview of the recent advances in spray-drying

Mujumdar

Huang

Chen

2010

Dairy Sci. Technol.

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-A global overview is presented of recent developments in spray drying. Recent advances in computational fluid dynamics modeling have provided new insights into the flow processes occurring within the spray chamber. This is important since detailed experimental measurements within an operating spray dryer are almost impossible due to the hostile environment of hightemperature two-phase flow, which may be unsteady, and the high cost that would have to incur. Some recent predictive studies on predicted effects of innovative chamber geometry, reduced pressure operation, operation in low dew-point air and superheated steam are presented. Also, a comparison is made between steady and unsteady state computations to highlight the critical issues. Predicted results on a horizontal spray chamber configuration are also presented. Finally, a brief survey is made on the recent literature on spray freeze-drying as well as multi-stage drying processes.computational fluid dynamics / modeling / spray drying / CFDRésumé -Récentes avancées dans la conception et l'optimisation des installations de séchage par pulvérisation : une vue d'ensemble. Un inventaire des récents développements dans le domaine du séchage par pulvérisation est dressé. Les dernières avancées de la dynamique des fluides numérique ont permis d'obtenir de nouvelles représentations des processus d'écoulement ayant lieu à l'intérieur de la chambre de séchage. Ces modélisations sont très importantes car des mesures expérimentales détaillées à l'intérieur d'une installation de séchage en fonctionnement sont pratiquement impossibles à réaliser, en raison des conditions hostiles liées au flux à température élevée de deux phases, pouvant être irrégulier, et aux coûts qui seraient engendrés. Des études prédictives récentes sur les effets d'une géométrie innovante de la chambre, de conditions de pression réduite, d'air à bas point de rosée et de vapeur surchauffée, sont notamment présentées. Article published by EDP Sciences Une comparaison des calculs réalisés dans des conditions stables ou instables est également réalisée afin de mettre en lumière les points critiques. Les résultats de la prédiction pour une configuration de chambre horizontale sont présentés. Enfin, les dernières publications sur le couplage séchage par pulvérisation-lyophilisation et les procédés de séchage multi-étage sont présentées rapidement.dynamique des fluides / modélisation / séchage par pulvérisation / CFD

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“…Steady-state models, such as DrySPEC2, can be used to establish process conditions for optimum exploitation of evaporators and/or dryers with regard to energy consumption and powder properties [28]. However, an objective of process control is to achieve stable plant operation, and if this is to be achieved using a process model, then a dynamic model is required for this purpose, i.e.…”

Section: Steady-state Versus Dynamic Modelsmentioning

confidence: 99%

Modern process control techniques in the production of dried milk products – a review

O’Callaghan

Cunningham

2005

Lait

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-Advanced process control techniques are being developed for the manufacture of milk powder. Further developments depend on determining with accuracy the multivariate aspects of thermodynamic properties of a concentrated food in the course of milk powder manufacture. Viscosity must be measured and modelled as a function of total solids, temperature, time and shear rate for each product over the range of conditions encountered in the falling film evaporator and the spray dryer, and, in addition, density and heat transfer coefficients must be determined and modelled versus total solids and temperature for spray drying. Some of these parameters are difficult to measure exhaustively, due to the interactive effects of time, temperature and shear rate. Research needs to be directed at characterising the changing thermodynamic properties of milk at all stages in its transformation to powder and at identifying an appropriate mix of first-principle and empirical models. Future developments are likely to involve models for stickiness, thermodynamic models of spray drying, online monitoring of atomisation and measurement / modelling of particle surface conditions. process control / model predictive control / milk powder / spray drying Résumé -Revue des techniques modernes de contrôle opératoire dans la production de poudres laitières. Des techniques avancées de contrôle de fabrication des poudres laitières sont en cours de développement. Ces développements reposent sur la détermination précise du caractère multivarié des propriétés thermodynamiques du concentré au cours de la fabrication de la poudre de lait. La viscosité doit être mesurée et modélisée en fonction de la teneur en matière sèche totale, de la température, du temps et du taux de cisaillement pour chaque produit sur l'ensemble des conditions rencontrées dans l'évaporateur à flot tombant et dans la tour de séchage par atomisation et, de plus, la masse volumique et les coefficients de transfert de chaleur doivent être déterminés et modé-lisés en fonction de la matière sèche totale et de la température de séchage par atomisation. Certains de ces paramètres sont difficiles à mesurer de façon exhaustive en raison des effets interactifs du temps, de la température et du taux de cisaillement. La recherche doit s'orienter vers la caractérisa-tion du changement des propriétés thermodynamiques du lait à tous les stades de sa transformation en poudre et vers l'identification d'une combinaison appropriée des modèles du premier principe et empiriques. Les futurs développements impliqueront probablement des modèles pour le collage, des modèles thermodynamiques de séchage par atomisation, le contrôle en ligne de l'atomisation et la mesure/modélisation des caractéristiques de surface des particules.

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Dryspec2: a computer model of a two‐stage dryer

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Predictive modelling of dairy manufacturing processes

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An overview of the recent advances in spray-drying

Modern process control techniques in the production of dried milk products – a review

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