喷雾干燥机工作原理:
空气经过滤和加热,进入干燥器顶部空气分配器,热空气呈螺旋状均匀地进入干燥室。料液经塔体顶部的高速离心雾化器,(旋转)喷雾成极细微的雾状液珠,与热空气并流接触在极短的时间内可干燥为成品。成品连续地由干燥塔底部和旋风分离器中输出,废气由引风机排空。
特点:
1塔体具有冷风夹套;
2塔体上装有自动振打装置;
3塔体、管路配有快开清洗孔及排污孔;
4自动控制恒温加料罐;
5手工高压洗塔随机附件;
6与物料接触的部分采用不锈钢材料制作;(或全不锈钢制造)
7物料收集采用两级旋风除尘装置,或一级旋风除尘器和湿式除尘器;
8进风温度实现自动控制及连续装置;
9配有气扫装置;
喷雾干燥是利用不同的喷雾器,将悬浮液或黏滞的液体喷成雾状,与热空气之间发生热量和质量传递而进行干燥的过程。成品以粉末状态沉陷于干燥室底部,连续或间断地从卸料器排出。它特别适用于不能借结晶方法得到固体产品的生物制品生产中,如酵母、核苷酸,某些抗生素药物的干燥。
喷雾干燥的物理原理:通过机械作用,符需要干燥的物料,分散成很细的像雾一样的微粒与热空气接触,在瞬间将大部分水分除去,使物料中的固体物质干燥成粉末。
化学原理是:增大水分蒸发面积,加速干燥过程。
将溶液、乳浊液、悬浊液或浆料在热风中喷雾成细小的液滴,在他下落过程中,水分被蒸发而成为粉末状或颗粒状的产品,称为喷雾干燥。
喷雾干燥设备在干燥塔顶部导入热风,同时将料液泵送至塔顶,经过雾化器喷成雾状的液滴,这些液滴群的表面积很大,与高温热风接触后水分迅速蒸发,在极短的时间内便成为干燥产品,从干燥塔底部排出。热风与液滴接触后温度显著降低,湿度增大,它作为废气由排风机抽出。废气中夹带的微粉用分离装置回收。
物料干燥分等速阶段和减速阶段两个部分进行。
等速阶段,水分蒸发是在液滴表面发生,蒸发速度由蒸汽通过周围气膜的扩散速度所控制。主要的推动力是周围热风和液滴的温度差,温度差越大蒸发速度越快,水分通过颗粒废热扩散速度大于蒸发速度。当扩散速度降低而不能再维持颗粒表面的饱和时,蒸发速度开始减慢,干燥进入减速阶段。此时,颗粒温度开始上升,干燥结束时,物料的温度接近于周围空气的温度。
通过机械作用,将需干燥的物料,分散成很细的像雾一样的微粒,(增大水分蒸发面积,加速干燥过程)与热空气接触,在瞬间将大部分水分除去,使物料中的固体物质干燥成粉末。 (1)压力喷雾干燥法:
①原理:利用高压泵,以70~200大气压的压力,将物料通过雾化器(喷枪),聚化成10~200的雾状微粒与热空气直接接触,进行热交换,短时间完成干燥。
②压力喷雾微粒化装置:M型和S型,具有使液流产生旋转的导沟,M型导沟轴线垂直于喷嘴轴线,不与之相交;S型导沟轴线与水平成一定角度。其目的都是:设法增加喷雾时溶液的湍流度。
(2)离心喷雾干燥法:
①原理:利用水平方向作高速旋转的圆盘给予溶液以离心力,使其以高速甩出,形成薄膜、细丝或液滴,由于空气的摩擦、阻碍、撕裂的作用,随圆盘旋转产生的切向加速度与离心力产生的径向加速度,结果以一合速度在圆盘上运动,其轨迹为一螺旋形,液体沿着此螺旋线自圆盘上抛出后,就分散成很微小的液滴以平均速度沿着圆盘切径方向运动,同时液滴又受到地心吸力而下落,由于喷洒出的微粒大小不同。因而它们飞行距离也就不同,因此在不同的距离落下的微粒形成一个以转轴中心对称的圆柱体。
②获得较均匀液滴的要求:a.减少圆盘旋转时的震动b.进入圆盘液体数量在单位时间内保持恒定c.圆盘表面平整光滑d.圆盘的圆周速率不宜过小,rmin=60m/s,乳(100-160m/s)若60m/s,喷雾液滴不均匀,喷距似乎主要由一群液滴及沉向盘近处的一群细液滴组成,并随转速增高而减小。
③离心喷雾器的结构:要求:润湿周边长,能使溶液达到高转速,喷雾均匀,结构坚固、质轻、简单、无死角、易拆洗、有较大生产率。
(3)气流式喷雾干燥法:
①原理:湿物料经输送机与加热后的自然空气同时进入干燥器,二者充分混合,由于热质交换面积大,从而在很短的时间内达到蒸发干燥的目的。干燥后的成品从旋风分离器排出,一小部分飞粉由旋风除尘器或布袋除尘器得到回收利用。Q型气流干燥器是负压操作,物料不经过风机;QG型气流干燥是正压操作,物料经过风机带有粉碎作用;FG型气流干燥器是尾气循环型;JG型气流干燥是强化型气流干燥器,其集闪蒸干燥与气流干燥为一体,是我厂根据用户要求设计的新型干燥设备。 根据干燥室中热风和被干燥颗粒之间运动方向分类:并流型、逆流型、混流型。牛乳中常采用并流型。并流型可采用较高的进风温度来干燥,而不影响产品的质量。
a.水平并流型
b.垂直下降并流型
c.垂直下降混流型。
d.垂直上升并流型
首先喷雾干燥主要分压力喷雾干燥机和高速离心喷雾干燥机两类。
压力喷雾是i通过高压泵将料液经喷头喷出形成雾状,离心喷雾是通过电动高速离心雾化器将料液高速甩出形成雾状。
雾化后的料液与热风接触,在极短的时间内,水分挥发,固态物料被旋风分离器和布袋除尘器等收集器收集。
喷雾干燥的特点就是能将液态物料直接干燥脱水最终成为粉末颗粒状、且支持连续化生产。
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