第04章生物產(chǎn)品干燥設(shè)備

1、主講：潘康成主講：潘康成 四川農(nóng)業(yè)大學(xué)動(dòng)物醫(yī)學(xué)院生物工程系四川農(nóng)業(yè)大學(xué)動(dòng)物醫(yī)學(xué)院生物工程系 制作制作潘康成潘康成2008年年4月月28日日第一節(jié)第一節(jié) 固體物料干燥機(jī)理固體物料干燥機(jī)理第二節(jié)第二節(jié) 干燥設(shè)備干燥設(shè)備潘康成制作潘康成制作潘康成制作 物料中所含水分的性質(zhì)與物料內(nèi)部結(jié)構(gòu)有關(guān)，且物料中所含水分的性質(zhì)與物料內(nèi)部結(jié)構(gòu)有關(guān)，且取決于水分與物料的結(jié)合方式。根據(jù)物料中水分除去取決于水分與物料的結(jié)合方式。根據(jù)物料中水分除去的難易程度，將其分為以下三種：的難易程度，將其分為以下三種： 表面水分：表面水分：存在物料的表面存在物料的表面（自由水分）（自由水分）。 游離水分：游離水分：存在于產(chǎn)品外及多孔物

2、料的毛細(xì)管中，存在于產(chǎn)品外及多孔物料的毛細(xì)管中，它與物料的結(jié)合弱，游離水能夠通過(guò)毛細(xì)管作用達(dá)到它與物料的結(jié)合弱，游離水能夠通過(guò)毛細(xì)管作用達(dá)到物料表面物料表面（毛細(xì)管水分）（毛細(xì)管水分）。 結(jié)合水分：結(jié)合水分：與物料結(jié)合，締結(jié)力強(qiáng)。主要有滲透水與物料結(jié)合，締結(jié)力強(qiáng)。主要有滲透水分、結(jié)構(gòu)水分等分、結(jié)構(gòu)水分等（膜包圍水分）（膜包圍水分）。潘康成制作 在干燥前，常采用沉淀、過(guò)濾、離心分離、壓榨等在干燥前，常采用沉淀、過(guò)濾、離心分離、壓榨等機(jī)械方法先盡量使物料脫水。機(jī)械方法先盡量使物料脫水。 干燥過(guò)程干燥過(guò)程機(jī)理機(jī)理是在不沸騰的狀態(tài)下用加熱汽化方法是在不沸騰的狀態(tài)下用加熱汽化方法驅(qū)除濕物料中所含液體驅(qū)除

3、濕物料中所含液體(水分水分)的過(guò)程。干燥介質(zhì)的過(guò)程。干燥介質(zhì)-空氣空氣既為熱載體，也為濕載體。既為熱載體，也為濕載體。 干燥有干燥有兩個(gè)過(guò)程兩個(gè)過(guò)程同時(shí)進(jìn)行：同時(shí)進(jìn)行：一是一是熱量由氣體傳遞給熱量由氣體傳遞給濕物料，使物料溫度升高，濕物料，使物料溫度升高，二是二是物料內(nèi)部的水分向表物料內(nèi)部的水分向表面擴(kuò)散，并在表面汽化被氣流帶走。面擴(kuò)散，并在表面汽化被氣流帶走。 干燥與蒸發(fā)的異相點(diǎn)干燥與蒸發(fā)的異相點(diǎn): 相同點(diǎn)：都以汽化為手段。相同點(diǎn)：都以汽化為手段。 不同點(diǎn)不同點(diǎn):蒸發(fā)時(shí)是液態(tài)物料中的水分在沸騰下汽蒸發(fā)時(shí)是液態(tài)物料中的水分在沸騰下汽化化,干燥時(shí)，被處理的常是含有水分的固態(tài)物料干燥時(shí)，被處理的常

4、是含有水分的固態(tài)物料(或糊狀物或糊狀物料料)，水分是在低于沸點(diǎn)沸騰狀態(tài)下汽化。，水分是在低于沸點(diǎn)沸騰狀態(tài)下汽化。潘康成制作 生物產(chǎn)品的干燥機(jī)理與化工產(chǎn)品干燥基本相同，但生物產(chǎn)品的干燥機(jī)理與化工產(chǎn)品干燥基本相同，但生物產(chǎn)品的特殊性，因此干燥條件與化工產(chǎn)品有別。生物產(chǎn)品的特殊性，因此干燥條件與化工產(chǎn)品有別。 生物產(chǎn)品一般為熱敏物質(zhì)。干燥過(guò)程溫度高、受熱生物產(chǎn)品一般為熱敏物質(zhì)。干燥過(guò)程溫度高、受熱時(shí)間長(zhǎng)，都將影響產(chǎn)品的穩(wěn)定性或受不同程度的破壞。時(shí)間長(zhǎng)，都將影響產(chǎn)品的穩(wěn)定性或受不同程度的破壞。因此生物產(chǎn)品干燥必須是快速高效，加熱溫度不宜過(guò)因此生物產(chǎn)品干燥必須是快速高效，加熱溫度不宜過(guò)高，產(chǎn)品與干燥介質(zhì)

5、的接觸時(shí)間不能太長(zhǎng)，干燥產(chǎn)品高，產(chǎn)品與干燥介質(zhì)的接觸時(shí)間不能太長(zhǎng)，干燥產(chǎn)品應(yīng)保持一定的純度，在干燥過(guò)程中不得有雜質(zhì)混入。應(yīng)保持一定的純度，在干燥過(guò)程中不得有雜質(zhì)混入。 根據(jù)生物產(chǎn)品的特點(diǎn)，生物產(chǎn)品的干燥常采用：噴根據(jù)生物產(chǎn)品的特點(diǎn)，生物產(chǎn)品的干燥常采用：噴霧干燥、氣流干燥、沸騰干燥、冷凍干燥等干燥方法。霧干燥、氣流干燥、沸騰干燥、冷凍干燥等干燥方法。但各企業(yè)根據(jù)自身的情況進(jìn)行選擇安裝和操作。但各企業(yè)根據(jù)自身的情況進(jìn)行選擇安裝和操作。 第二節(jié)第二節(jié) 干燥設(shè)備干燥設(shè)備潘康成制作潘康成制作（一）氣流干燥原理及特點(diǎn)（一）氣流干燥原理及特點(diǎn)（二）氣流干燥設(shè)備及流程（二）氣流干燥設(shè)備及流程二、噴霧干燥設(shè)備

6、二、噴霧干燥設(shè)備潘康成制作（一）噴霧干燥的原理及特點(diǎn)（一）噴霧干燥的原理及特點(diǎn) 噴霧干燥噴霧干燥是利用不同的噴霧器將懸浮液或高度分散是利用不同的噴霧器將懸浮液或高度分散的溶液噴成霧狀，與熱空氣之間發(fā)生熱量和質(zhì)量傳遞而的溶液噴成霧狀，與熱空氣之間發(fā)生熱量和質(zhì)量傳遞而進(jìn)行干燥的過(guò)程。進(jìn)行干燥的過(guò)程。要求要求將料液分散成極細(xì)的霧滴，使霧將料液分散成極細(xì)的霧滴，使霧滴與熱空氣產(chǎn)生劇烈的熱質(zhì)交換，在幾秒到幾十秒內(nèi)迅滴與熱空氣產(chǎn)生劇烈的熱質(zhì)交換，在幾秒到幾十秒內(nèi)迅速排出物料水分而獲得干燥。速排出物料水分而獲得干燥。適用于：適用于：酵母、核苷酸、酵母、核苷酸、抗生素等生物產(chǎn)品的干燥。抗生素等生物產(chǎn)品的干燥。

7、 其優(yōu)其優(yōu)（二）噴霧干燥設(shè)備（二）噴霧干燥設(shè)備噴霧干燥噴霧干燥1 1、氣流式噴霧器、氣流式噴霧器潘康成制作2 2、離心式噴霧器、離心式噴霧器3 3、液壓式噴霧器、液壓式噴霧器三、沸騰干燥設(shè)備三、沸騰干燥設(shè)備潘康成制作潘康成制作 空氣由鼓風(fēng)機(jī)送送入加熱器，加熱后進(jìn)入沸騰干燥器空氣由鼓風(fēng)機(jī)送送入加熱器，加熱后進(jìn)入沸騰干燥器的下部，通過(guò)多孔板使被干燥的物料在干燥器內(nèi)沸騰狀的下部，通過(guò)多孔板使被干燥的物料在干燥器內(nèi)沸騰狀態(tài)下翻動(dòng)，通過(guò)沸騰床的空氣由器頂進(jìn)入旋風(fēng)分離器、態(tài)下翻動(dòng)，通過(guò)沸騰床的空氣由器頂進(jìn)入旋風(fēng)分離器、布袋濾器凈化和捕集細(xì)粉末，最后排出空氣。濕料以連布袋濾器凈化和捕集細(xì)粉末，最后排出空氣。

8、濕料以連續(xù)或間歇進(jìn)入干燥器。續(xù)或間歇進(jìn)入干燥器。潘康成制作 也稱(chēng)箱式流化床干燥。干燥器內(nèi)具有長(zhǎng)方形的橫截也稱(chēng)箱式流化床干燥。干燥器內(nèi)具有長(zhǎng)方形的橫截面，底部為多孔金屬網(wǎng)板（篩），網(wǎng)板上方有面，底部為多孔金屬網(wǎng)板（篩），網(wǎng)板上方有4-7塊豎立塊豎立的擋板把沸騰床分隔成若干室，擋板可上下移動(dòng)以調(diào)節(jié)的擋板把沸騰床分隔成若干室，擋板可上下移動(dòng)以調(diào)節(jié)與網(wǎng)板間的距離，每一小室下方有熱空氣進(jìn)口支管，各與網(wǎng)板間的距離，每一小室下方有熱空氣進(jìn)口支管，各支管熱空氣流量根據(jù)不同要求用閥門(mén)控制。支管熱空氣流量根據(jù)不同要求用閥門(mén)控制。潘康成制作3.沸騰造粒干燥器沸騰造粒干燥器 沸騰造粒干燥是將造粒操作與干燥操作相結(jié)合的

9、干燥過(guò)程。結(jié)沸騰造粒干燥是將造粒操作與干燥操作相結(jié)合的干燥過(guò)程。結(jié)構(gòu)如圖。構(gòu)如圖。 操作時(shí)先在沸騰床內(nèi)鋪一定量的顆粒作底料，熱空氣操作時(shí)先在沸騰床內(nèi)鋪一定量的顆粒作底料，熱空氣通過(guò)篩板進(jìn)入沸通過(guò)篩板進(jìn)入沸騰床，當(dāng)物料呈騰床，當(dāng)物料呈沸騰狀時(shí)，料液沸騰狀時(shí)，料液由霧化器噴入，由霧化器噴入，均勻地涂布在固均勻地涂布在固體顆粒表面進(jìn)行體顆粒表面進(jìn)行干燥。顆粒直徑干燥。顆粒直徑逐漸增大，達(dá)到逐漸增大，達(dá)到一定粒度和干燥一定粒度和干燥后，從卸料器排后，從卸料器排出。大顆粒在下出。大顆粒在下而小的顆粒在上而小的顆粒在上繼續(xù)增大。繼續(xù)增大。 沸騰造粒干燥器有逆流沸騰造粒干燥器和強(qiáng)制循環(huán)沸沸騰造粒干燥器有逆流沸騰造粒干燥器和強(qiáng)制循環(huán)沸騰干燥器。結(jié)構(gòu)如圖。騰干燥器。結(jié)構(gòu)如圖。潘康成制作四、真空干燥設(shè)備四、真空干燥設(shè)備 真空干燥是利用真空狀態(tài)下物料中的水分由液態(tài)變真空干燥是利用真