噴霧干燥機是應用較廣的干燥設備之一,是處理溶液、懸浮液或泥漿狀物料的干燥設備。能從液體直接干燥成粉體,這是噴霧干燥設備的^大優(yōu)點(diǎn),熱效率低、體積龐大、生產(chǎn)能力低、投資高是它的缺點(diǎn)。噴霧干燥因其可直接由溶液或懸浮體制得成分均勻的粉狀產(chǎn)品的特殊優(yōu)點(diǎn),但是噴霧干燥機也有需要替它解決的問(wèn)題,也就是粘壁故障和提高熱利用率的問(wèn)題了,下面為大家解說(shuō)一下。
一、噴霧干燥機粘壁故障的分析
噴霧干燥機可以省去濃縮、過(guò)濾、粉碎等單元操作,可以獲得30~500μm的粒狀產(chǎn)品。而且干燥時(shí)間短,一般干燥時(shí)間為5~30s。噴霧干燥機適用于高熱敏性物料和料液濃縮過(guò)程中易分散的物料的干燥,產(chǎn)品流動(dòng)性和速溶性好。粘壁現象是妨礙噴霧干燥機正常操作的一個(gè)突出問(wèn)題,固體制劑(特別是中藥)的噴霧干燥過(guò)程尤為明顯。
噴霧干燥機物料粘壁不僅不利于收集操作,而且隨著(zhù)時(shí)間的延長(cháng),敏感的粘壁物料會(huì )變質(zhì)成為不合格物料。從工藝角度出發(fā),解決手段包括選用合適的溶劑,增加輔料,改變工藝參數,但是這些方法可調節的余地不是很大,因此必須從設備的角度尋求根本的解決方案,下面為大家說(shuō)一下解決的方法。
噴霧干燥機干粉的表面粘附:干粉在有限的空間中運動(dòng)總會(huì )有一些碰到器壁上,這是不能避免的,但是這樣的粘壁一般都不厚,只要通過(guò)空氣吹或者是輕輕敲打都能震落,^簡(jiǎn)單的解決辦法是內壁拋光,可以在一定程度上解決這個(gè)問(wèn)題。
噴霧干燥機半濕物料粘壁:原因是噴出的霧滴在沒(méi)有達到表面干燥之前就已經(jīng)和器壁接觸,因而粘在壁上,粘壁的位置一般是對著(zhù)霧化器噴出的霧滴運動(dòng)軌跡的平面上,和霧化器的結構,熱風(fēng)在塔內的運動(dòng)狀態(tài)有關(guān)低熔點(diǎn)物料的熱熔性粘壁:原因是物料在一定的溫度下達到熔點(diǎn)開(kāi)始溶化而發(fā)粘,粘附在器壁上。
二、噴霧干燥機粘壁故障的解決
1、解決噴霧干燥機粘壁故障可以通過(guò)塔壁旋氣片切向引入二次空氣冷卻塔壁來(lái)解決。
2、給噴霧干燥機塔壁增加氣錘,通過(guò)氣錘的敲擊,強制使粘壁物料脫離,這樣也能解決。
3、給噴霧干燥機采用夾壁干燥塔,其間用空氣冷卻,使壁溫保持在50℃以下,能做到防御的作用。
4、增加噴霧干燥機的加工精度,塔內壁拋光也可以減輕粘壁,一舉兩得。
5、在噴霧干燥機塔內近壁處安裝由一排噴嘴組成的氣掃帚,并使之沿塔壁緩慢轉動(dòng),也能解決故障的情況。
三、提高噴霧干燥機熱利用率的問(wèn)題
某些藥品的特殊性對噴霧干燥設備的保護設計也會(huì )提出更高的要求。用有機溶劑溶解的物料,在干燥時(shí)要求整個(gè)系統必須滿(mǎn)足防爆要求,同時(shí)在電機、儀表、控制閥等配件設計時(shí)都要選擇防爆型。另外,為防止溶劑和空氣混合為爆炸氣體,系統必須采用密閉循環(huán)系統,載體要選用惰性氣體,如氮氣等。除此之外,一些易氧化物料的干燥,也要采用以氮氣為載體的密閉循環(huán)系統。
噴霧干燥的產(chǎn)品為細粒子,容易形成粉塵。為適應環(huán)保的要求,只用目前常規配置的旋風(fēng)分離器分離產(chǎn)品、凈化尾氣是不夠的,還可以加用袋式除塵器凈化,使尾氣含塵量低于50毫克/立方納米氣體即可達標;或選用濕式洗滌器,將尾氣含塵量降到15~35毫克/立方納米氣體。采用氮氣做載體時(shí),系統要注意密閉,排氣口要引到室外。
提高熱利用率是當務(wù)之急,熱空氣進(jìn)口溫度在并流操作時(shí)為250℃~500℃,逆流操作時(shí)為200℃~300℃,霧化干燥后出口溫度一般控制在60℃~100℃,其熱利用率較低,這也是噴霧干燥的不足之處。目前國內工業(yè)規模的噴霧干燥機,熱效率一般為30%~50%。國外帶有廢熱回收的噴霧干燥機,熱效率可達到70%,但該設備只有在生產(chǎn)能力大于100千克(水)/小時(shí)才有經(jīng)濟意義。
不過(guò),在用到氮氣載體和有機溶劑時(shí),噴霧干燥機采用密閉循環(huán)系統,可使氮氣循環(huán)使用,溶劑冷凝套用,從而可有效地降低了生產(chǎn)成本。但總的來(lái)說(shuō),噴霧干燥使用過(guò)程中的成本問(wèn)題還需要設備設計和生產(chǎn)者進(jìn)一步研究,以找到更好的降低成本的對策。