喷雾干燥设备.ppt
喷雾干燥机,PPT制作：郑双凤 王国盼 讲解：温健 司建志 蔡文侠,原理：喷雾干燥是利用不同的喷雾器，将悬浮液或黏滞的液体喷成雾状，因此料液能形成很大的比表面积，使雾滴同热空气产生剧烈的热质交换，在几秒至几十秒内迅速排除物料水分而获得干燥。成品以粉末状态沉降于干燥室底部。,一、干燥的原理及特点：,喷雾干燥过程一般分为三个阶段：物料雾化雾后的物料与热介质接触干燥后的物料与热介质分开喷雾干燥的应用范围与领域 主要适用于研发和生产微量颗粒粉末，对所有溶液如乳浊液、悬浮液具有广谱适用性,适用于对热敏感性物的干燥。广泛的应用于制药业、染料业、制陶业等诸多领域。,喷雾干燥的优点：1，干燥过程非常迅速，几秒内结束2，干燥过程中液滴温度不高,产品质量较好，适于处理热敏性物料3，喷雾干燥后产品不需进一步磨碎，简化工序4，喷雾干燥时，可以调节改变干燥条件而调整产品质量指标。5，产品具有良好的分散性，流动性和溶解性。6，密闭且保证一定负压，保证了生产的卫生条件 7，生产效率高，操作人员少，便于实现连续生产和自动控制,喷雾干燥的缺点：1，设备比较复杂，一次投资较大，设备庞 大，需较大的车间面积，多层建筑。2，产品回收成本高，被干燥物料雾化成细小微粒和从废气中回收夹带的粉末，需要一套价格较高的复杂设备。3，鼓风机的电能消耗大。4，热效率不高，热消耗大。,二、喷雾干燥器对设备的要求,1、食品在干燥过程中凡与产品接触的设备部位，必须便于清洗灭菌。2、应采取措施防止焦粉，防止热空气产生涡流与逆流，满足工艺要求。3、产品中杂质的增加应特别注意保证热风清洁。4、为了便于检查生产运行情况，应配置温度、压力指示记录仪、灯孔等。,。,5、具有高回收率的粉尘回收装置6、为了提高产品的溶解性、速溶性，干燥的产品应迅速从干燥室取出冷却，连续出粉。7、干燥室内温度及排风温度不许超过100，它不仅是保证质量，而且是安全问题（因为气体中粉浓度达到一定值，温度大于160若遇闪火爆炸）8、提高干燥室的热效率。必须使喷雾时浓料液滴和热空气均匀接触。其次，加热器、干燥室、风管等应予以保温。9、对于粘性物料应尽量减少粘壁现象（气扫装置和振打装置）,三、喷雾干燥系统组成,1、供料系统2、风机3、供热系统4、雾化系统5、干燥系统6、气固分离系统,喷雾干燥系统的主要组件及分类,供料系统,供热系统,雾化系统,干燥系统,气固分离系统,（一）空气过滤器,空气过滤器组成 1、板框 2、滤板 3、滤层(海绵)空气中的有害物质 二氧化硫、一氧化碳等有害气体，煤烟、粉尘等尘埃,（二）空气减湿器,当进入干燥塔的空气中湿含量较大时，特别是进入流化床的空气含湿量较大时会造成产品返潮，所以必须除湿。除湿的原理：将空气冷却到零点以下，使其中的水蒸汽凝结。减湿器实际上就是一个热交换器，在减湿器壳内装有管道，壳腔直接与空气过滤器相连，进来的新鲜空气，与壳腔内通入的冷水或冰水的管道进行热交换，使空气冷却到零点以下，使所含湿气冷凝，进入的空气湿度降低，尽量降低返潮现象的发生。,（三）风 机,引风机 风机 排风机选择风机考虑因素 根据喷雾干燥设备蒸发水分的能力来确定风量，一般情况下，排风机的风量较进风机风量大20%40%。,（四）空气加热器,（五）雾化器的类型和性能,雾化器是喷雾干燥塔的核心，目前实现物料雾化的雾化器有三种：压力喷雾器 气流式喷雾器 离心喷雾器,(1)压力雾化器(压力式喷嘴)雾化原理：物料通过高压泵，在70200大气压下，从切线入口进入旋涡室获得旋转运动，在喷嘴中央形成一股旋转气流，料液形成绕旋转中心旋转的环形液膜，液膜伸长变薄，最后分袭为小雾滴。喷嘴类型旋转型：中空，无芯，料液切向导入。离心型：有芯，料液斜向或螺旋形导入。,(2)旋转式雾化器(离心式雾化器)雾化原理：是利用在水平方向作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。类型：1、光滑盘 a、平板型 b、盘型 c、碗型2、叶片轮 矩型通道型,50kg 雾化盘,150kg 雾化盘,200kg 雾化盘,离心式喷雾干燥设备热风分配器,整个蜗壳型热风分配器外观很像蜗牛壳，进风口由大逐渐变小，其原因是因为热风在顺着蜗壳风道流动，其中一部分热风会进入干燥塔，风量减少。为保证热风能均匀地进入到塔内，因此采用蜗壳式设计。,16条叶槽直沟槽 弯曲沟槽：减少成品中的空气，减少了氧化的可能，提高了单位容量，有利于包装,离心盘(多叶),(3)气流式喷雾器：雾化原理：是依靠压力为0.250.6MPa的压缩空气高速通过喷嘴时，将料液吸入并被雾化。喷嘴孔径一般为14mm，故能处理悬浮液和黏性较大的液料。类型：1、内混合式，2、外混合式，3、内外混合式。,喷嘴(导沟槽),三种雾化器特点：压力式：动力消耗小，适用粘度小，操作弹性小，喷孔易阻塞。离心式：动力消耗中，适用粘度高，操作弹性大，造价高。气流型：动力消耗大，适用粘度范围大，结构简单。,热空气和雾化液滴的流向有多种流型：1、并流式：热空气和雾化流从顶部向下流动；2、逆流式：雾化流从上往下，热空气下往上的 对流形式；3、混合流式：雾化流从下往上喷，热空气可从上往下，也可从下往上，还有就是热空气切线进入干燥器；,（六）喷雾干燥塔,喷雾干燥塔是热空气与被干燥的料液进行热和质交换的场所，要求具有足够的空间，以保证空气及物料在干燥室内停留的时间，保证制品的含水量达到生产工艺的要求，又不致受热过度或产生粘壁等现象。,矮胖形,瘦长形,（七）旋风分离器粉尘分离装置,物料与热空气实现热交换后，从干燥塔排出的同时，会夹带一部分粉料，为了对回收粉料，故采用了旋风分离器。工作原理：含尘气体以较高的速度沿切线方向进入，在分离器内做向下的螺旋运动，气体中的物料由于受到离心力作用被抛出，沿内壁下落到排出口，从而实现了产品回收的目的。,四、实验室喷雾干燥机,（一）实验前准备工作（1）检查各部分接线与标识是否相符。（2）连接好气路和液路的管接头，慢慢打开冷却水管调节阀通入冷却水。（3）浆料的准备工作 在喷雾操作前必须对浆料进行过滤处理,防止有较大的颗料物堵塞喷头,处理方法是将料液倒入100目的不锈钢筛子内从下部收集浆料,再将放入有搅拌转子的烧杯内,置于搅拌器上,开启搅拌器处于搅动状态。为喷出较细的粒子，有些物料还可用胶体磨进行细磨。,注意：有些浆料是粉体与水的悬浮液，静止时粉体就沉降在底部，这样就无法通过蠕动泵进行输送，故一定要搅拌待用。有些浆料是均一的状态，可以不必搅拌直接将蠕动泵的入口管插入该液体内即可。（4）烧杯中放入清水（供清洗喷嘴用），另一烧杯中放入欲喷雾干燥的液体，并把它放在磁力搅拌器上，开启电源投入磁棒进行搅拌。,（5）将蠕动泵的胶管安装好，插入清水杯中，开启泵的电源，调节进液流量达到一定值，停止加液。（6）装置的清洗停车降至室温后要打开上塔体上部的卡环。取下塔体进行清洗。在不改变产品类型的条件下就不必用水洗方法，只有在干刷时刷不掉附着的粒子时才使用水洗，这样能使内壁光滑，减少附着物.,（7）收集瓶的装卸收集瓶一定要干燥的，在即将装满颗粒后，将进料改为清水，当水进入喷头后就没有物料排出，此时可卸下收集器，换上新的。切忌在喷雾料时换收集器，那样会有大量的物料飞出。绝对禁止这种操作方法。,（二）实验操作 打开主机电源，主机自检，正常后显示实际的温度、风机的开度等。启动风机，把风机的开度调为 100%。根据物料的特性和含固量的多少，设定进口温度，启动加热器进行预热。对于水溶液样品，进口温度设定 为 100 至220；一般设定为 150。,加热管,当进口温度达到设定值时，调节风机的开度，打开压缩空气的阀门，通过转子 流量计调节压缩空气的流量。当进出口温度都稳定后，准备好蒸馏水，打开蠕动泵开关。条件准备好后，就可以将蒸馏 水转换为样品溶液输入，进行样品干燥。,供料装置,样品干燥结束时，先停止蠕动泵和加热，等进出口温度低于 60后，才能停风机，卸下收集器，取出物料。以上工作完成后，将雾化器、旋风分离器、收集器和干燥室清洗干净，关掉压缩机和主机电源。,（三）实验注意事项:1.实验过程小心轻放，防止损坏玻璃件。2.实验后需及时洗涤设备,拆下干燥塔及收集瓶，清除粘在塔壁的物料。更换物料时要用清水将塔洗净。4.进料固体粒度不能大于喷嘴直径，进料量不低于 50ml，固含量一般不大25%。,5.粘稠性物料不能用于喷雾干燥！6.不能用于有机溶剂！7.正常操作时，玻璃干燥塔温度较高，且勿用手摸。8.样品干燥结束后，先停止加热，才能停风机。加热炉的热量要靠通风带出降温，当风机停止转动会把加热丝烧毁。,（四）常见问题及处理,1 产品含水量高原因：排风温度太低处理措施：适当减少进料量以提高排风温度2干燥室内有粘壁现象原因：（1）进料量太大，不能充分雾化干燥；（2）喷雾开始前干燥室加热不足；（3）开始喷雾时，物料流量调节过大；处理：适当减少进料量；适当提高进出口温度；开始喷雾时流量要小，逐步加大直到适当为止；调整物料含固量，以保证物料的流动性。,3，产品得率低，跑粉损失多原因：气固分离器效果差（其分离效率还和粉末比重和粒度大小有关）处理：检查气固分离器的内壁及出料口有否积料堵塞现象，并提高其进出口的气密度。4，产生焦粉原因：塔顶出进风温度高，处理：在热风出口周围装有冷却风圈。实验室内操作产生的焦粉会从干燥管下面的出料口流出，不当作成品。,Thank you!,
