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1、4.6.5 4.6.5 噴霧干燥設(shè)備噴霧干燥設(shè)備(1 1)噴霧干燥原理)噴霧干燥原理 利用霧化器將溶液、乳濁液、懸浮液或膏狀料液分裂成細(xì)小霧狀液滴,在其下落過程中,與熱氣體(空氣、氮?dú)饣蜻^熱水蒸氣)接觸進(jìn)行傳熱傳質(zhì),瞬間將大部分水分除去而成為粉末狀或顆粒狀的產(chǎn)品。 干燥過程:1、高位槽 2、隔膜泵 3、空氣過濾器 4、送風(fēng)機(jī)5、蒸氣加熱器 6、電加熱器7、噴嘴 8、干燥塔9、旋風(fēng)分離器 10、引風(fēng)機(jī)11、尾氣過過濾器12、高壓風(fēng)機(jī)13、空氣過濾器(2 2)噴霧干燥的特點(diǎn))噴霧干燥的特點(diǎn)優(yōu)點(diǎn):優(yōu)點(diǎn): 干燥過程非常迅速:540s; 干燥過程中液滴的溫度低,產(chǎn)品質(zhì)量較好,適于處理 熱敏性物料; 產(chǎn)品
2、具有良好的溶解性、流動(dòng)性和分散性; 生產(chǎn)過程簡(jiǎn)化,操作控制方便; 制品純度高; 適宜于連續(xù)化大規(guī)模生產(chǎn); 容易改變操作條件,控制或調(diào)節(jié)產(chǎn)品的質(zhì)量指標(biāo)。缺點(diǎn):缺點(diǎn): 設(shè)備比較復(fù)雜,一次性投資較大。熱風(fēng)溫度較低時(shí),干燥室體積較龐大。 噴霧干燥過程中廢氣夾帶了一定的微粉,需要一套高效的分離裝置,結(jié)構(gòu)復(fù)雜、費(fèi)用較貴。 , 因設(shè)備龐大,且衛(wèi)生條件要求高,設(shè)備清理工作量大。 設(shè)備的熱效率不高,熱消耗大,熱效率一般約3040,動(dòng)力消耗大。(3 3)噴霧干燥設(shè)備的主要構(gòu)成)噴霧干燥設(shè)備的主要構(gòu)成主要組成部分及功能:主要組成部分及功能: 原料液供給系統(tǒng)供給物料,包括: 貯料槽 供料槽 過濾器 泵進(jìn)料 空氣加熱系
3、統(tǒng)為干燥器輸送干燥用熱空氣,包括: 過濾器 加熱器 風(fēng)機(jī) 干燥系統(tǒng)噴霧干燥設(shè)備的關(guān)鍵,料液與空氣進(jìn)行 傳熱傳質(zhì)使物料干燥的重要場(chǎng)所,包括: 霧化器 干燥室 熱風(fēng)分配器 氣固分離系統(tǒng)回收氣流中產(chǎn)品、減少粉塵污染,包括: 旋風(fēng)分離器 除塵器 控制系統(tǒng)A.A.霧化器:霧化器:a.a.壓力式霧化器壓力式霧化器( (壓力噴嘴壓力噴嘴) )工作原理:由高壓泵供來的高壓(220MPa)液體,經(jīng)噴嘴作用后,部分勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能,因而呈現(xiàn)強(qiáng)烈的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng),離開噴嘴后形成旋轉(zhuǎn)的空心圓錐形薄膜,厚度0.540cm,隨著液膜伸長(zhǎng)變薄,最后分裂為小霧滴。優(yōu)點(diǎn):結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,制造成本低,維修、更換方便;動(dòng)力消耗較?。桓淖儑娮斓膬?nèi)
4、部結(jié)構(gòu),可獲得到不同的霧化效果。缺點(diǎn):生產(chǎn)過程中流量及操作壓力無法單獨(dú)調(diào)節(jié),否則影響霧化質(zhì)量;噴嘴孔徑很小,一般在1mm以下,極易堵塞,不適于高黏度料液;噴嘴易磨損,需經(jīng)常更換。常見類型:旋流式壓力噴嘴:噴嘴內(nèi)設(shè)有旋轉(zhuǎn)室,液體 在壓力作用下經(jīng)由旋轉(zhuǎn)室導(dǎo)向形成旋轉(zhuǎn)后噴出。 離心式壓力噴嘴:噴嘴內(nèi)安裝一插芯,液體在壓力作用下直接通過內(nèi)插頭與噴嘴體形成的螺旋型通道形成旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)噴出。b.b.離心式霧化器離心式霧化器工作原理:當(dāng)料液被送至高速旋轉(zhuǎn)圓盤上后,在自身慣性力、離心力和重力作用下得到加速而分離霧化,其中離心力遠(yuǎn)大于重力的,稱為離心霧化;液體和周圍空氣接觸面處的摩擦力促使形成液滴的,稱為速度霧化。
5、這兩種霧化同時(shí)存在,隨著料液量和霧化器轉(zhuǎn)速的增大,順序發(fā)生直接分裂成液滴、絲狀割裂成液滴和膜狀分裂成液滴三種霧化形式。霧化均勻性的影響因素: 霧化輪轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)有無振動(dòng) 旋轉(zhuǎn)盤的轉(zhuǎn)速 液體通道表面光滑性 料液在流體通道上均勻分布 進(jìn)料速度均勻霧化液滴大小的影響因素: 旋轉(zhuǎn)盤的轉(zhuǎn)速 進(jìn)料速度 物料粘度特點(diǎn): 離心霧化器的液料通道大,不易堵塞 對(duì)料液的適應(yīng)性強(qiáng),高黏度、高濃度的液料均可; 操作彈性大,進(jìn)液量變化25時(shí),對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量無大影響; 但結(jié)構(gòu)復(fù)雜,造價(jià)高,只適于順流立式噴霧干燥。類型: 光滑盤離心式霧化器: 流體通道表面為光滑結(jié)構(gòu),沒有任何限制流體流動(dòng)的結(jié)構(gòu)。 光滑盤包括:平板型、盤型、碗型、杯型。
6、 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,具有較長(zhǎng)的濕潤(rùn)周邊,利于霧化,但料液難以獲得較大的離心力,影響霧化效果。 葉片盤離心式霧化器: 料液被限制在矩形、螺旋形或圓孔的液體通道內(nèi)流動(dòng), 料液切向速度接近等于圓周速度,霧化效果好。c.c.氣流式霧化器氣流式霧化器工作原理:又稱二流體噴霧,它是利用蒸汽或壓縮空氣的高速運(yùn)動(dòng) (一般為200300ms)使料液在噴嘴出口處相遇,由于兩種流體存在著相當(dāng)高的相對(duì)速度,液膜被拉成絲狀,然后分裂成細(xì)小的霧滴。霧滴的大小影響因素:兩種流體相對(duì)速度 物料黏度 氣液的重量 液體出口大小 氣體黏度或重度特點(diǎn):噴嘴結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,磨損小; 適用范圍廣,適于低黏度或高黏度料液(包括濾餅在內(nèi)),特別是含有少量雜質(zhì)的物料,均可實(shí)現(xiàn)霧化; 所得霧滴較細(xì); 噴嘴操作彈性大; 動(dòng)力消耗大,為離心式霧化器的58倍。類型: 內(nèi)部混合型 外部混合型內(nèi)外混合型c.c.三種霧化器的比較三種霧化器的比較d.d.霧化器的選擇準(zhǔn)則霧化器的選擇準(zhǔn)則 B.B.干燥室:干燥室:a.a.結(jié)構(gòu)形式:結(jié)構(gòu)形式:廂式干燥室 塔式干燥室b.b.熱空氣與霧滴的流動(dòng)方向:熱空氣與霧滴的流動(dòng)方向: 并流向下并流 向上并流 水平并流 逆流 混合流c.c.干燥室粘壁干燥室粘壁粘壁形式:半濕物料粘壁 熱融性粘壁 干粉表面粘附避免粘壁的措施:A.進(jìn)行塔壁冷卻:冷氣空氣掃壁、夾套冷卻;B.加大干燥
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