喷雾干燥课件

喷雾干燥的原理及使用方法一、喷雾干燥的原理及设备（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。主要适用于悬浮液体及高粘度物料或固含量液体的喷雾干燥。化学工业:电池原料、碱性染料颜料、染料中间体、复合肥、甲醛硅酸、催化剂、硫酸剂、氨基酸、白炭黑等。塑料树脂：AB，ABS乳液、尿醛树脂、酚醛树脂、密胶(脲)甲醛树脂、聚乙烯、聚氯乙烯等。食品工业：富脂奶粉、胳朊、可可奶粉、代乳粉、动物血粉、蛋清(黄)全蛋粉等。

食物及植物：燕麦、鸡汁、咖啡、速溶茶、调味香料肉、蛋白质、大豆、花生蛋白质、水解物等。糖类:玉米浆、玉米淀粉、葡萄糖、果胶、麦芽糖、山梨酸钾等。

陶瓷：氧化铝、瓷砖材料、氧化镁、滑石粉等。（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

控制系统实现物料雾化的雾化器目前有如下三种：1、压力喷雾器（压力喷嘴）系利用高压泵（70-200大气压）强制液体通过小孔（孔径为0.5-1.5mm）使之分散成雾滴；2、气流式喷雾器

利用压缩空气或过热蒸汽（一般为2.5-6大气压表压）的高速流动，将溶液分散成雾滴；3、离心室喷雾器

利用高速旋转（75-150m/s圆周速度）的圆盘，使液体受离心力的作用而分散成雾滴。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φ1mm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。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。b.离心式雾化器类型：

◆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二、沃迪SD-1500喷雾干燥机的使用适用范围本机主要适用于实验室对液状物料直接转化为微量粉末，无需在干燥前对物料进行浓缩和粉碎，对所有溶液如乳浊液、悬浮液具有广谱适用性。（注意不能有较大的颗粒，否则容易堵塞喷头；不能用于有机溶剂）1—尾气排放管2—雾化器3—蠕动泵

4—人机界面

5—启动按钮6—急停按钮

7—收集管8—压力调9—压力表

10—空压机

11—脚轮

12—样品收集瓶

13—收集瓶卡箍

14—旋风分离器

15—连接卡箍16—风机

17—玻璃干燥室

18—电加热器

19—干燥室卡箍安装说明干燥室的安装用双手将干燥室托住然后插入干燥室固定托板上（置于白色PTFE垫块上），锁紧五星把手即可。旋风分离器的安装将旋风分离器锁紧螺母、密封圈及不锈钢垫片套入旋风分离器的出风管上，然后一起插入设备出风管中，调节干燥室出风口与旋风分离器进风口的位置，使两个口平直对齐，用卡箍将两个口连接起来，最后锁紧旋风分离器锁紧螺母。用螺纹连接器将集料瓶和旋风分离器连接起来（中间加PTFE垫片）用螺纹连接器将集料管和干燥室连接起来（中间加PTFE垫片）将喷雾腔安装到设备上，连接4mm白色气管（通针用）和6mm蓝色气管（喷雾用）安装食品级硅胶管至蠕动泵上，并插入喷雾腔进料口注意：所有玻璃器皿都为易碎品，安装和清洗时注意小心轻放

确认所有的部件都已安装就位后再上电操作人机界面说明选择语言点击即可进入界面（一）开机界面点击数值框，弹出数字键盘，按CLR键将数字清零，然后输入所需的值，按ENTER键修改完毕。名称参数说明参考值最佳值是否可调进风温度实际显示值0-300不可调，显示用出风温度实际显示值0-300不可调，显示用进风设定设定值150-250可调出风设定设定值0-150可调风机速度与变频器实际频率一致35-5050Hz可调蠕动泵转速每分钟的进料量200-1300800ml/h可调撞针时间撞针一次的动作时间4s可调，但请保持此值撞针间隔撞针动作的间隔时间13s可调，但请保持此输出值加热器的加热时间比0-100%80%不可调界面（三）控制参数界面实验步骤1.设备接通电源后，打开总电源开关，启动绿色按钮，进入首页界面(一)2.选择中文点击进入按钮画面，如图界面（二）3.启动风机，然后启动温度自调，点击控制参数按钮，进入界面（三）4.设定好进风温度，出风温度，进入按钮画面界面启动空气压缩机和撞针5.待出风温度实际值显示达到设定值时，进入按钮画面界面启动蠕动泵6.先进水，观察其雾化效果及温度变化情况，若雾化液滴过大，可调大喷雾压力；若出口温度过小，可能干燥室及旋风分离器内有潮气，可提高进风温度或提高进风量。7.待实际显示温度稳定后开始进物料注：此时注意干燥室及旋风分离器要充分干燥，若有潮气出现，可以通过降低进料量或提高进风温度或提高进风量来调节。收集物料前，若收集瓶和收集管内潮湿，要先将其分别拆下，在热封口烘干（注意防止烫手）后，再小心装上。8.观察喷雾现象，收集物料，并对实际喷雾情况进行调整，若物料浓度较大或粘性较高，可增加撞针频率，以防堵塞。停机步骤当物料用完后，进水将胶管内的物料全部喷完并冲洗，关闭撞针与蠕动泵关闭空压机关闭温度自调待温度降至50℃以下时，关闭风机取下收集瓶，收集管并收取粉料待干燥室、旋风分离器完全冷却后取下清洗注意事项1.实验过程小心轻放，防止损坏玻璃配件！2.实验后需及时洗涤设备！3.喷枪清洗时注意不要遗失喷嘴！4.进料固体粒度不能大于喷嘴直径！5.粘稠性物料不能用于喷雾干燥！6.不能用于有机溶剂！问题可能原因解决方法7、进风温度无显示PT-100温度探头连接松动PT-100损坏PT温度模块损坏紧固与沃迪公司联系与沃迪公司联系8、出风温度无显示PT-100温度探头连接松动PT-100损坏PT温度模块损坏紧固与沃迪公司联系与沃迪公司联系9、进风温度无法达到设定值风机风量太大修改风机参数10、进风温度波动大PID值不准确关闭温度