离心式干燥混合工艺用于维生素B12食品添加剂的生产研究论文.doc

离心式干燥混合工艺用于维生素B12食品添加剂的生产研究论文 摘要：本文采用喷雾干燥代替原有高速混合机生产工艺,利用雾化器将液体物料进行雾化干燥成颗粒状产品,当颗粒大小、形状、水分含量、堆积密度符合精确标准时,喷雾干燥是十分理想的工艺。 关键词：喷雾干燥;收率;堆密度;粒度;含水率; 现有工艺中设备局限性:维生素B12液体和载体,在高速混合机内每次装料量50100kg混合,混合完成放料,不能连续、密闭操作,导致产量低、劳动强度高、产品收率低。喷雾干燥机组则改为密闭连续混合干燥,可改善现有工艺的不足。 1干燥设备选型 喷雾干燥器优点在于液滴直径小,气液两相接触面积大,干燥过程极快。缺点为干燥器体积大,单位产品热量消耗高,机械能耗大。综合全球维生素B12食品添加剂的需求情况,设计食品添加剂生产线喷雾干燥机组配套设备基本参数:蒸发量350L/h,电器设备防爆,喷雾造粒过程电脑控制参数调整,气流输送至振动筛、粉碎机并能自动卸料至二维混合机,接触物料的设备内表面为不锈钢,尾气排放符合国家标准,生产过程实现自动化、流水线操作。 2优化生产工艺 喷雾干燥机组主要控制指标有:送风量、喷液量、料液固含量、产品含水率、排风温度、蒸发量、雾化器转速等。喷雾干燥机组生产VB12食品添加剂的核心为物料干燥。受热面积越大,干燥速率越高。在干燥过程中,物料湿分从固体物料内部向表面迁移,再从物料表面向干燥介质汽化。干燥速率为单位时间内在干燥面积上的水分量,用U表示,单位为kg/(m2s)。 式中:U为干燥速率,kg/(m2s);A为干燥面积,m2;W为汽化的水分量,kg;t为干燥时间,s。 影响干燥因素主要有:干燥介质条件和物料尺寸及与空气接触面积。 2.1料液固含量与产品含水率关系 当进风风量、进风温度、排风温度、排风风量保持不变,喷雾料液固含量越高、雾化造粒越大,物料干燥接触比表面积减小,相同干燥时间,干燥后成品含水率越高。磷酸轻钙载体:进风频率29Hz,进风温度160,抽风频率48Hz,抽风温度6872,固液比分别为11.0、11.1、11.2、11.3时,对应含水率(%)分别为2.34、2.32、2.10、2.02,120目筛通过率(%)分别为63.19、67.20、72.90、76.33。甘露醇载体:进风频率21Hz,进风温度140,抽风频率36Hz,抽风温度6871,固液比分别取为10.5、10.6、10.7、10.8时,对应含水率(%)分别为1.14、0.83、0.58、0.41,120目筛通过率(%)分别为44.16、48.53、51.90、56.87。 2.2进风温度、进风风量、蒸发量关系 进风风量一定,温度越高、蒸发量越大。送风机频率35Hz,进风温度分别为140、160、180,对应进料频率分别为29、31、33Hz。进风温度一定,送风机频率越高(送风风量越大),蒸发量越大。进风温度230,风机频率分别为20、23、26Hz,对应进料频率为22、27、32Hz。 2.3料液固含量、雾化器转速、颗粒度、水分 当料液固含量一定,雾化器转速越高,离心力越大,经雾化盘造粒后颗粒越小,干燥比表面积增大,运动路径变长,干燥时间相对延长,所以成品水分越低。固含量11,雾化器频率为35、40、45、50Hz,水分分别为9.02%、8.39%、8.01%、7.72%,120目筛网通过率为69.26%、75.67%、78.39%、84.87%。雾化器转速一定,料液固含量越低,颗粒越小,水分越低。雾化器频率45Hz,固含量分别为11、11.1、11.2、11.3时,水分为9.05%、8.79%、8.62%、8.21%,120目筛网通过率为65.23%、67.38%、72.81%、76.34%。 2.4最低排风温度确认 含水率的高低取决于喷雾干燥机组的排风温度,排风温度过高,浪费设备动能和蒸汽,成品含水率低,造成生产成本过高;排风温度过低,物料容易粘塔壁,且含水率过高,导致成品水分不合格。 喷雾干燥系统安装完成后,投入生产运行。经过生产实践,共生产不同载体的维生素B12食品添加剂35t。分别采取了产品批号为S180401A和S180402A的磷酸氢钙,以及产品批号为S180404A和S180405A的甘露醇,重量均为1t,结果都显示设备运行正常,产品质量符合标准。依据生产数据统计证明:本套喷雾干燥机组能适用于不同载体维生素B12食品添加剂的生产过程,运行稳定,生产产品质量合格