喷雾干燥设备.ppt

4 6 5喷雾干燥设备 1 喷雾干燥原理利用雾化器将溶液 乳浊液 悬浮液或膏状料液分裂成细小雾状液滴 在其下落过程中 与热气体 空气 氮气或过热水蒸气 接触进行传热传质 瞬间将大部分水分除去而成为粉末状或颗粒状的产品 干燥过程 1 高位槽2 隔膜泵3 空气过滤器4 送风机5 蒸气加热器6 电加热器7 喷嘴8 干燥塔9 旋风分离器10 引风机11 尾气过过滤器12 高压风机13 空气过滤器 2 喷雾干燥的特点优点 干燥过程非常迅速 5 40s 干燥过程中液滴的温度低 产品质量较好 适于处理热敏性物料 产品具有良好的溶解性 流动性和分散性 生产过程简化 操作控制方便 制品纯度高 适宜于连续化大规模生产 容易改变操作条件 控制或调节产品的质量指标 缺点 设备比较复杂 一次性投资较大 热风温度较低时 干燥室体积较庞大 喷雾干燥过程中废气夹带了一定的微粉 需要一套高效的分离装置 结构复杂 费用较贵 因设备庞大 且卫生条件要求高 设备清理工作量大 设备的热效率不高 热消耗大 热效率一般约30 40 动力消耗大 3 喷雾干燥设备的主要构成主要组成部分及功能 原料液供给系统 供给物料 包括 贮料槽供料槽过滤器泵 进料空气加热系统 为干燥器输送干燥用热空气 包括 过滤器加热器风机干燥系统 喷雾干燥设备的关键 料液与空气进行传热传质使物料干燥的重要场所 包括 雾化器干燥室热风分配器气固分离系统 回收气流中产品 减少粉尘污染 包括 旋风分离器除尘器控制系统 A 雾化器 a 压力式雾化器 压力喷嘴 工作原理 由高压泵供来的高压 2 20MPa 液体 经喷嘴作用后 部分势能转化为动能 因而呈现强烈的旋转运动 离开喷嘴后形成旋转的空心圆锥形薄膜 厚度0 5 40cm 随着液膜伸长变薄 最后分裂为小雾滴 优点 结构简单 制造成本低 维修 更换方便 动力消耗较小 改变喷嘴的内部结构 可获得到不同的雾化效果 缺点 生产过程中流量及操作压力无法单独调节 否则影响雾化质量 喷嘴孔径很小 一般在 1mm以下 极易堵塞 不适于高黏度料液 喷嘴易磨损 需经常更换 常见类型 旋流式压力喷嘴 喷嘴内设有旋转室 液体在压力作用下经由旋转室导向形成旋转后喷出 离心式压力喷嘴 喷嘴内安装一插芯 液体在压力作用下直接通过内插头与喷嘴体形成的螺旋型通道形成旋转运动喷出 b 离心式雾化器工作原理 当料液被送至高速旋转圆盘上后 在自身惯性力 离心力和重力作用下得到加速而分离雾化 其中离心力远大于重力的 称为离心雾化 液体和周围空气接触面处的摩擦力促使形成液滴的 称为速度雾化 这两种雾化同时存在 随着料液量和雾化器转速的增大 顺序发生直接分裂成液滴 丝状割裂成液滴和膜状分裂成液滴三种雾化形式 雾化均匀性的影响因素 雾化轮转动时有无振动旋转盘的转速液体通道表面光滑性料液在流体通道上均匀分布进料速度均匀雾化液滴大小的影响因素 旋转盘的转速进料速度物料粘度 特点 离心雾化器的液料通道大 不易堵塞 对料液的适应性强 高黏度 高浓度的液料均可 操作弹性大 进液量变化 25 时 对产品质量无大影响 但结构复杂 造价高 只适于顺流立式喷雾干燥 类型 光滑盘离心式雾化器 流体通道表面为光滑结构 没有任何限制流体流动的结构 光滑盘包括 平板型 盘型 碗型 杯型 结构简单 具有较长的湿润周边 利于雾化 但料液难以获得较大的离心力 影响雾化效果 叶片盘离心式雾化器 料液被限制在矩形 螺旋形或圆孔的液体通道内流动 料液切向速度接近等于圆周速度 雾化效果好 c 气流式雾化器工作原理 又称二流体喷雾 它是利用蒸汽或压缩空气的高速运动 一般为200 300m s 使料液在喷嘴出口处相遇 由于两种流体存在着相当高的相对速度 液膜被拉成丝状 然后分裂成细小的雾滴 雾滴的大小影响因素 两种流体相对速度物料黏度气液的重量液体出口大小气体黏度或重度特点 喷嘴结构简单 磨损小 适用范围广 适于低黏度或高黏度料液 包括滤饼在内 特别是含有少量杂质的物料 均可实现雾化 所得雾滴较细 喷嘴操作弹性大 动力消耗大 为离心式雾化器的5 8倍 类型 内部混合型外部混合型内外混合型 c 三种雾化器的比较 d 雾化器的选择准则 B 干燥室 a 结构形式 厢式干燥室塔式干燥室b 热空气与雾滴的流动方向 并流 向下并流向上并流水平并流逆流混合流c 干燥室粘壁粘壁形式 半湿物料粘壁热融性粘壁干粉表面粘附 避免粘壁的措施 A 进行塔壁冷却 冷气空气扫壁 夹套冷却 B 加大干燥室尺寸 C 对塔壁施加