Copyof干燥设备实用

会计学1Copyof干燥设备实用2、水份与物料结合方式

非结合水份（游离水份）:细胞外或大孔物料的毛细管中。结合水份：较小毛细管中，活细胞壁内，渗透水分、结构水份等。第2页/共62页第1页/共62页3、影响干燥因素

空气性质：热空气的温度热空气的湿含量物料性质：物料的含水量物料中水份的性质操作方式：热空气流速热空气与物料接触时间第3页/共62页第2页/共62页4、恒速干燥和降速干燥第4页/共62页第3页/共62页恒速干燥湿物料中水份能以恒定速率向空气中传递。恒速阶段的干燥速度取决于物料表面水份的汽化速度即取决于物料外部的干燥条件（空气稳定、湿度及流速）第5页/共62页第4页/共62页降速干燥内部扩散控制阶段，主要排除结合水。水份由物料内部向表面传递的速率小于湿物料表面水份的汽化速率。降速干燥阶段的干燥速度主要取决于物料本身的结构、形状及大小等特性。第6页/共62页第5页/共62页二、干燥设备概述1、干燥设备的类型传导传热干燥：真空干燥冷冻干燥对流传热干燥：气流干燥喷雾干燥沸腾干燥热风干燥辐射传热干燥：红外干燥电介加热干燥：微波干燥高频加热干燥第7页/共62页第6页/共62页2、生物工业制品的干燥设备瞬时快速干燥设备：滚筒干燥设备、喷雾干燥设备、气流干燥、沸腾干燥；2.低温干燥设备：真空干燥设备、冷冻干燥设备；3.红外干燥和微波干燥。第8页/共62页第7页/共62页3、干燥设备的选型原则产品的质量要求产品的纯度物料的特性产量及劳动条件第9页/共62页第8页/共62页4、国内干燥设备生产情况数百家干燥设备制造企业干燥行业协会国际先进设备喷雾干燥设备旋转快速干燥装置流化床干燥机回转筒干燥机粮油干燥机第10页/共62页第9页/共62页第二节气流干燥利用高速的热气流将物料在流态化输送过程进行干燥的操作。第11页/共62页第10页/共62页一、气流干燥流程第12页/共62页第11页/共62页气流干燥流程

加料器空气过滤器加热器干燥管旋风分离器袋滤器风机（负压防尘）卸料器第13页/共62页第12页/共62页第14页/共62页第13页/共62页二、气流干燥的特点优点：1.干燥强度大，体积传热系数大。

(4100～12500kJ/m3·h·℃)‏2.粒子在干燥器内停留时间短，0.5－2秒。3.适用性广，粒径范围约0.1～10mm。4.设备结构简单，生产能力大，能连续操作，可实现自动控制。第15页/共62页第14页/共62页缺点1.气流干燥不适宜干燥临界含水率高、降速段长的物料；2.粒子碰撞、摩擦剧烈对晶体有磨损；3.对粘性物料不适用；4.对厂房要求高。第16页/共62页第15页/共62页三、气流干燥计算

干燥管长度

直径

干燥时间第17页/共62页第16页/共62页（1）悬浮速度及传热系数通过基尔比切夫准数Ki第18页/共62页第17页/共62页第19页/共62页第18页/共62页由Re-Ki图求出颗粒在悬浮速度下的雷诺准数Ret。物料颗粒的悬浮速度第20页/共62页第19页/共62页第21页/共62页第20页/共62页第22页/共62页第21页/共62页（2）物料的总表面积第23页/共62页第22页/共62页（3）干燥时间第24页/共62页第23页/共62页第25页/共62页第24页/共62页（4）干燥管的长度和直径第26页/共62页第25页/共62页第三节喷雾干燥

一、喷雾干燥的原理利用不同的喷雾器，将悬浮液和粘滞的液体喷成雾状，与热空气发生强烈的热交换，迅速排除本身的水分，在几秒至几十秒内干燥。第27页/共62页第26页/共62页第28页/共62页第27页/共62页成品以粉末状态沉降于干燥室底部，连续或间断地从卸料器排出。适用于不能借结晶方法得到固体产品的生物制品生产中，如酵母、核苷酸，某些抗生素药物的干燥。第29页/共62页第28页/共62页二、喷雾干燥的特点1、优点：1）干燥速度快、时间短，一般为3～30s。由于料液雾化成10～60um的雾滴，其表面积高达100～600m2／m3。2）干燥温度较低。3）可由液料直接获得粉末,省去蒸发结晶、分离粉碎工序。4）成品质量可以控制。并具有良好的分散性和溶解性。第30页/共62页第29页/共62页2、喷雾干燥缺点1）喷雾干燥的容积干燥强度小，故干燥室体积大。2）热量消耗多，一般蒸发lkg水分约需6280kJ热量，相当于消耗2．5～3．5kg的蒸汽。3）会发生产品黏壁情况。酵母、核苷酸，某些抗生素药物的干燥。第31页/共62页第30页/共62页图2—5—12为典型的连续喷雾干燥流程。

第32页/共62页第31页/共62页三、喷雾干燥设备喷雾干燥的关键是料液的(雾化)。核心设备是雾化器。理想的喷雾器要求喷雾粒子均匀，结构简单、产量大、能耗小。第33页/共62页第32页/共62页喷雾器（雾化器）类型

压力式喷雾器压力喷雾干燥塔；气流式喷雾器气流喷雾干燥塔；离心式喷雾器离心喷雾干燥塔

第34页/共62页第33页/共62页1.气流喷雾干燥设备圆柱圆锥形压缩空气：0.25～0.6MPa第35页/共62页第34页/共62页第36页/共62页第35页/共62页主要部件1、气流喷雾器喷嘴2、空气分配盘（扩散盘）3、螺旋排风管

空气流速约为10～12米/秒。第37页/共62页第36页/共62页气流喷雾器喷嘴喷嘴直径1～4mm,能够处理悬浮液和黏性较大的料液。第38页/共62页第37页/共62页2．离心喷雾干燥利用高速旋转的圆盘给予料液以离心力，使其高速甩出，形成薄膜、细丝或液滴，同时又受到周围空气的摩擦、阻碍与撕裂等作用形成细雾而干燥的过程。第39页/共62页第38页/共62页离心喷雾干燥塔主要结构1、离心喷雾机(喷盘)‏2、热风盘

第40页/共62页第39页/共62页第41页/共62页第40页/共62页离心喷雾机(喷盘)形式：喷枪型锥型圆帽型平板型皿型碗型第42页/共62页第41页/共62页第43页/共62页第42页/共62页热风盘作用：进塔后的热风分配均匀，避免造成塔内局部黏壁。第44页/共62页第43页/共62页第四节其它干燥设备

流化床干燥（沸腾干燥）冷冻干燥真空干燥(自学)‏第45页/共62页第44页/共62页一、

流化床干燥（沸腾干燥）利用热的空气流使置于筛板上的粒状物料或粉状的物料呈沸腾状态，干燥过程。适用于颗粒直径在30um~6mm间的物料第46页/共62页第45页/共62页第47页/共62页第46页/共62页单层卧式多室流化床干燥器箱式流化床干燥器第48页/共62页第47页/共62页第49页/共62页第48页/共62页二、冷冻干燥（升华干燥）原理:

将湿物料（或溶液）在较低温度下（－10～－50℃）冻结成固态，然后在高度真空（1～0.001mmHg）下，将其中固态水分直接升华为气态的干燥过程。第50页/共62页第49页/共62页第51页/共62页第50页/共62页水的三相平衡点当压力降低到某一值时，水的沸点与冰点相重合，即达到水的三相平衡点，这时压力称为三相点压力，相应的温度称为三相点温度。水的三相点压力：609.3Pa三相点温度：0.0098℃第52页/共62页第51页/共62页当压力控制在609.3Pa以上，冰需先转化为水，水再转化成汽，属于真空(蒸发)干燥。当压力控制在609.3Pa以下，冰将由固态直接升华为气态，此过程属于真空冷冻干燥。第53页/共62页第52页/共62页真空冷冻干燥的必要条件:

干燥过程压力应低于操作温度下冰的饱和蒸汽压。常控制在相应温度下冻结物料（冰）的饱和蒸汽压的1/2~1/4.例如冰：－40℃操作压力应为2.7～6.7Pa第54页/共62页第53页/共62页1克0℃的冰变成0℃的蒸汽需吸热580千卡。第55页/共62页第54页/共62页真空冷冻干燥过程第一阶段：在低于熔点的温度下，使物料中的固态水分直接升华，大约有98％～99％的水分除去。第二阶段：将物料温度逐渐升高至于室温，使水分汽化除去，此时水分可减少到0.5％。第56页/共62页第55页/共62页第57页/共62页第56页/共62页冷冻干燥流程:

干燥室冷凝器真空泵

制冷装置制冷装置第58页/共62页第57页/共62页冷冻干燥的特点1、干燥温度低，特别适合高热敏性的物料干燥。（-35－-5℃）2、能保持原物料的外观形状。3、冻干制品有多孔结构，因而有理想的速溶性和快速复水性。4、冷冻干燥脱水彻底，质量轻，产品保存期长