在工業(yè)產(chǎn)品的干燥使用中,
噴霧干燥機(jī)由于操作簡單、可干燥熱敏性物料、可大型化生產(chǎn)等特點受到廣泛的應(yīng)用。改革開放后,我國涌現(xiàn)出多家干燥設(shè)備生產(chǎn)企業(yè),隨著多年的發(fā)展,目前已有顯著的成果,產(chǎn)品質(zhì)量逐漸接近世界^水準(zhǔn)。我公司生產(chǎn)的三種噴霧干燥設(shè)備,離心
噴霧干燥機(jī)、
壓力噴霧干燥機(jī)、
氣流噴霧干燥機(jī)通過不斷的改進(jìn),目前足以滿足化工、輕工、食品、醫(yī)藥等行業(yè)的生產(chǎn)要求。
對于這幾種噴霧干燥機(jī),我們注重的有以下幾點:
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(yīng)當(dāng)使氣體分布均勻。為使分布均勻,已經(jīng)有人介紹過兩種方法:
(1)在旋轉(zhuǎn)霧化器的配套設(shè)計中,必須用對數(shù)螺旋蝸殼,使一邊進(jìn)入蝸殼的熱風(fēng)經(jīng)蝸殼及內(nèi)部的導(dǎo)風(fēng)板均勻地進(jìn)入塔內(nèi)。
(2)直流霧化器中的熱風(fēng)分布可采用各種導(dǎo)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,并在兩個方向夾角接近90°,以加大剪切力。應(yīng)利用湍流階段的優(yōu)勢,縮短干燥時間。
3. 當(dāng)熱風(fēng)分布器出口流速過大時,阻力會呈平方關(guān)系增加,故應(yīng)考慮“系統(tǒng)內(nèi)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,液滴剛剛離開霧化器出口時的流速是^高的,隨著液滴在空氣中的流動,由于空氣的阻力,液滴流速迅速衰減,初速能達(dá)到130m/s,而終速可接近于零,這就要求我們準(zhǔn)確掌握熱風(fēng)應(yīng)當(dāng)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(shù))是設(shè)計在塔頂?shù)闹醒胩幍?,就?yīng)當(dāng)將熱風(fēng)集中到中央,以相當(dāng)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(shù)量而定。其余部分可以在塔內(nèi)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,也應(yīng)同時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,會使霧滴群向下降,喪失了部分有效的干燥空間。
具體的參數(shù)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(qū),迅速干燥液滴表面,從而實現(xiàn)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(dāng)熱風(fēng)分布器和霧化器合理配置時,干燥塔的體積應(yīng)當(dāng)有一個合理的范圍,不會相差很大。大的不一定好。隨著科技的進(jìn)步和各種強(qiáng)化措施的應(yīng)用,干燥塔勢必會越做越小。
當(dāng)然熱風(fēng)分配器是一個重要的方面,并不代表全部。所以在噴霧干燥器的設(shè)計中,選型要根據(jù)各種物料的特性,綜合各種參數(shù),以期獲得一個系統(tǒng)的^佳狀態(tài)。
接下來我們就以大豆干燥為例做個詳盡的說明。
大豆在用噴霧干燥機(jī)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^有營養(yǎng)的成份,經(jīng)過這樣濃縮后的大豆才能進(jìn)行噴霧干燥。
噴霧干燥的實際過程分好幾個步驟:
首先,液體產(chǎn)品被輸入霧化器中,霧化器中一個高速運作的轉(zhuǎn)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(dǎo)向一個可控溫度及氣流的干燥室中,熱空氣會微粒里的液體蒸發(fā)掉。為了使^終的產(chǎn)品符合標(biāo)準(zhǔn),微粒接觸熱空氣時間必須能夠恰到好處,以保持粉末品有一定的水份;同時干燥室里的狀態(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影響到產(chǎn)品的營養(yǎng)。
第三個步驟也就是整個程序中的^后一步,將氣流中的粉末通過分離器收集到一個容器中,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(xiàn)在很多企業(yè)在噴霧干燥機(jī)的設(shè)計上盲目的加大干燥塔的體積,但是這樣使其造價增加,還會使噴霧干燥機(jī)的干燥時間短的優(yōu)勢喪失,因此,研發(fā)者在設(shè)計的時候應(yīng)對根據(jù)多個方面來考慮。