隨著我國干燥技術(shù)的進(jìn)步,對(duì)干燥的要求越來越高,干燥設(shè)備也取得了很大的發(fā)展。噴霧干燥設(shè)備以其干燥速度快、干燥面積大、效率高等優(yōu)點(diǎn)受到業(yè)界推崇。
根據(jù)市場(chǎng)動(dòng)態(tài)和有關(guān)資料表明,我國大部分生化、制藥、精細(xì)化工等行業(yè)對(duì)易氧化物料且含有機(jī)溶劑的液態(tài)物料的干燥生產(chǎn),仍采用真空夾套加熱的間隙操作方式生產(chǎn),采用這種方式,當(dāng)加熱溫度達(dá)到90℃時(shí),濕份便會(huì)氣化;同時(shí),其傳熱氣體不直接與物料接觸,規(guī)避了易氧化物料在干燥過程受氧化破壞而導(dǎo)致產(chǎn)品質(zhì)量問題。因此,真空干燥技術(shù)至今在相關(guān)行業(yè)得到廣泛的應(yīng)用。但是真空干燥,是以一次投料量的間隙性生產(chǎn),生產(chǎn)能力則受到*地限制,同時(shí)間隙生產(chǎn)則很難實(shí)現(xiàn)對(duì)有機(jī)溶劑在干燥過程中的回收,所以會(huì)造成嚴(yán)重的環(huán)境污染,為此,真空干燥技術(shù)很難滿足當(dāng)代相關(guān)行業(yè)優(yōu)化產(chǎn)品結(jié)構(gòu)和新品研發(fā)及產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)的需要。因此,我國早就開始對(duì)噴霧干燥技術(shù)的研究。
噴霧干燥器工作原理
噴霧干燥器
在干燥塔頂部導(dǎo)入熱風(fēng),同時(shí)將料液送至塔頂部,通過霧化器噴成霧狀液滴,這些液滴群的表面積很大,與高溫?zé)犸L(fēng)接觸后水分迅速蒸發(fā),在極短的時(shí)間內(nèi)便成為干燥產(chǎn)品,從干燥塔底排除熱風(fēng)與液滴接觸后溫度顯著降低,濕度增大,它作為廢氣由排風(fēng)機(jī)抽出,廢氣中夾帶的微粒用分離裝置回收。
噴霧干燥器特點(diǎn)
(1)干燥速度快,產(chǎn)品性能好
料液經(jīng)噴霧后,霧化成分散的微粒,表面積大大增加,與熱空氣接觸后在極短的時(shí)間內(nèi)就能完成干燥過程。由于干燥過程是在瞬間完成的,產(chǎn)成品的顆粒基本上能保持與液滴近似的球狀,從而具有良好的分散性、優(yōu)良的沖調(diào)性和很高的溶解度。
(2)減少粘壁和焦粉,提高成品質(zhì)量
md型噴霧干燥機(jī)、離心噴霧干燥機(jī)和多噴嘴噴霧干燥機(jī)是3種典型的噴霧設(shè)備。離心噴霧和多噴嘴噴霧的噴霧方向?yàn)樗交虼怪狈较颉K椒较驎r(shí),為了使熱風(fēng)和液滴很好地接觸,提高干燥效率,讓熱風(fēng)形成渦流,這樣易產(chǎn)生附著現(xiàn)象,附著沉積的物料會(huì)產(chǎn)生熱變性和清洗困難等問題。而熱風(fēng)的速度沿著干燥塔軸線方向時(shí),熱風(fēng)流線常會(huì)整體發(fā)生偏移,熱風(fēng)不能很好地與料液混合,效率低且有部分附著現(xiàn)象。
(3)干燥塔、分離室和冷卻室的一體化
為了滿足市場(chǎng)需要,提高產(chǎn)品溶解性、沖調(diào)性和包裝性能,有的噴霧干燥設(shè)備增加了造粒的設(shè)備,但它會(huì)增加制品的熱變性和芳香物質(zhì)的損失,而md型噴霧干燥機(jī)有效地解決了干燥塔、分離室和冷卻室的一體化問題。在噴霧干燥的降速干燥階段,隨著水分的降低,粉末的溫度上升。以乳品為例,干燥塔下部的干燥空氣溫度為90~100℃時(shí),粉末的溫度為60℃左右,為防止熱變性,希望干燥完畢時(shí)迅速冷卻。對(duì)此md型噴霧干燥機(jī)在干燥塔的下部安裝了流動(dòng)冷卻室,這個(gè)系統(tǒng)有旋風(fēng)分離的微粉末,用空氣輸送到分離室下部的流動(dòng)冷卻室,和在分離室被重力分離出的粉末一起冷卻到30℃左右,然后排出,其結(jié)果對(duì)熱變性有很好的控制作用。
(4)二次熱風(fēng)的利用
熱風(fēng)吹進(jìn)干燥塔時(shí),吹入處的溫度很高,這個(gè)部位若附著有微量的產(chǎn)品,會(huì)全部褐變,它不斷地下落,會(huì)造成產(chǎn)品品質(zhì)下降。對(duì)此md型噴霧干燥機(jī)在熱風(fēng)吹進(jìn)干燥塔的口部設(shè)置了兩個(gè)同心圓筒,從這兩個(gè)圓筒的中間可以回流低溫的二次熱風(fēng)(70~100℃),有效地解決了上述因附著而造成的品質(zhì)下降問題。而且二次熱風(fēng)風(fēng)量和熱風(fēng)風(fēng)量的比為0.05,或更大些(可增加到0.3~0.4),有利于提高產(chǎn)品溶解度。
正是由于噴霧干燥器的上述優(yōu)點(diǎn),使得噴霧干燥器能完成有些干燥器不能完成的干燥過程,噴霧干燥器在很多領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用,如奶制品的干燥、催化劑的干燥、藥品的干燥、化學(xué)肥料的干燥、陶瓷原料的干燥、礦物的干燥等等。