在工業(yè)產(chǎn)品的干燥使用中,
噴霧干燥機由于操作簡(jiǎn)單、可干燥熱敏性物料、可大型化生產(chǎn)等特點(diǎn)受到廣泛的應用。改革開(kāi)放后,我國涌現出多家干燥設備生產(chǎn)企業(yè),隨著(zhù)多年的發(fā)展,目前已有顯著(zhù)的成果,產(chǎn)品質(zhì)量逐漸接近世界^水準。我公司生產(chǎn)的三種噴霧干燥設備,離心
噴霧干燥機、
壓力噴霧干燥機、
氣流噴霧干燥機通過(guò)不斷的改進(jìn),目前足以滿(mǎn)足化工、輕工、食品、醫藥等行業(yè)的生產(chǎn)要求。
對于這幾種噴霧干燥機,我們注重的有以下幾點(diǎn):
良好的熱風(fēng)分布器的要素
1.使氣液兩相接觸,混合良好,首先應當使氣體分布均勻。為使分布均勻,已經(jīng)有人介紹過(guò)兩種方法:
(1)在旋轉霧化器的配套設計中,必須用對數螺旋蝸殼,使一邊進(jìn)入蝸殼的熱風(fēng)經(jīng)蝸殼及內部的導風(fēng)板均勻地進(jìn)入塔內。
(2)直流霧化器中的熱風(fēng)分布可采用各種導向直流板,但必須配置噴嘴直流式霧化器。
2. 熱風(fēng)分布器出口與霧化器噴液出口盡量靠近,并在兩個(gè)方向夾角接近90°,以加大剪切力。應利用湍流階段的優(yōu)勢,縮短干燥時(shí)間。
3. 當熱風(fēng)分布器出口流速過(guò)大時(shí),阻力會(huì )呈平方關(guān)系增加,故應考慮“系統內的阻力降”,氣速選擇要慎重。
塔頂中央熱風(fēng)的重要性
在所有的霧化器工作時(shí),液滴剛剛離開(kāi)霧化器出口時(shí)的流速是^高的,隨著(zhù)液滴在空氣中的流動(dòng),由于空氣的阻力,液滴流速迅速衰減,初速能達到130m/s,而終速可接近于零,這就要求我們準確掌握熱風(fēng)應當在何處與液滴接觸,從而可以得到^佳的傳質(zhì)、傳熱速率。
既然霧化器(大多數)是設計在塔頂的中央處的,就應當將熱風(fēng)集中到中央,以相當于湍流形式的氣流向液滴群急速沖擊;其風(fēng)量和熱量依可干燥顆粒表面水分所需的數量而定。其余部分可以在塔內均勻分布,以完成其它降速段的干燥。只要顆粒表面的水分能夠快速干燥,就能夠在很大程度上防止塔的粘壁。
高速氣流與霧化器噴出口越接近,其干燥效率就越高。但在考慮氣流流速時(shí),也應同時(shí)考慮阻力降與流速平方成正比的關(guān)系,并非風(fēng)速越高就越好。況且風(fēng)速越高,會(huì )使霧滴群向下降,喪失了部分有效的干燥空間。
具體的參數涉及各種物料的特性。但總的趨勢是利用氣液兩相的高速區,迅速干燥液滴表面,從而實(shí)現大部分水分的蒸發(fā),這才是真正發(fā)揮噴霧干燥的優(yōu)勢。
當熱風(fēng)分布器和霧化器合理配置時(shí),干燥塔的體積應當有一個(gè)合理的范圍,不會(huì )相差很大。大的不一定好。隨著(zhù)科技的進(jìn)步和各種強化措施的應用,干燥塔勢必會(huì )越做越小。
當然熱風(fēng)分配器是一個(gè)重要的方面,并不代表全部。所以在噴霧干燥器的設計中,選型要根據各種物料的特性,綜合各種參數,以期獲得一個(gè)系統的^佳狀態(tài)。
接下來(lái)我們就以大豆干燥為例做個(gè)詳盡的說(shuō)明。
大豆在用噴霧干燥機噴霧干燥前,必需進(jìn)行清洗和去皮,并削減脂肪等非蛋白質(zhì)成份,從而濃縮出大豆中^有營(yíng)養的成份,經(jīng)過(guò)這樣濃縮后的大豆才能進(jìn)行噴霧干燥。
噴霧干燥的實(shí)際過(guò)程分好幾個(gè)步驟:
首先,液體產(chǎn)品被輸入霧化器中,霧化器中一個(gè)高速運作的轉輪將液體霧化,從而使產(chǎn)品變?yōu)楣桃后w混合的微粒子狀態(tài)。
其次,霧化微粒被導向一個(gè)可控溫度及氣流的干燥室中,熱空氣會(huì )微粒里的液體蒸發(fā)掉。為了使^終的產(chǎn)品符合標準,微粒接觸熱空氣時(shí)間必須能夠恰到好處,以保持粉末品有一定的水份;同時(shí)干燥室里的狀態(tài)也要受到良好的控制,因為,干燥室體積的大小和氣流狀況都會(huì )影響到產(chǎn)品的營(yíng)養。
第三個(gè)步驟也就是整個(gè)程序中的^后一步,將氣流中的粉末通過(guò)分離器收集到一個(gè)容器中,這樣形成的^終產(chǎn)品就可以進(jìn)行包裝或與其它成份混合了。
現在很多企業(yè)在噴霧干燥機的設計上盲目的加大干燥塔的體積,但是這樣使其造價(jià)增加,還會(huì )使噴霧干燥機的干燥時(shí)間短的優(yōu)勢喪失,因此,研發(fā)者在設計的時(shí)候應對根據多個(gè)方面來(lái)考慮。