喷雾干燥器几种干燥方式的原理与区别

喷雾干燥是系统化技术应用于物料干燥的一种方法。于干燥室中将物料经雾化后,在与热空气的接触中,水分迅速汽化,即得到干燥产品。该法能直接使溶液、乳浊液、悬浊液干燥成粉状或颗粒状制品,喷雾干燥器可省去蒸发、粉碎等工序。

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。

喷雾干燥机造粒方式主要有压力式、离心式、气流式;

(1)压力式喷雾干燥法:

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:具有使液流产生旋转的导沟,主要有两种,一种是导沟轴线垂直于喷嘴轴线,不与之相交;另一种是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)离心式喷雾干燥法:

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,喷雾干燥器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。气流式喷雾干燥机主要有四种形式,一种是气流干燥器是负压操作,物料不经过风机;第二种是气流干燥是正压操作,物料经过风机带有粉碎作用;第三种气流干燥器是尾气循环型;第四种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,这类的喷雾干燥机是我厂根据用户的需求设计的新型喷雾干燥设备。

主要结构部件: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,从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。


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