《喷雾干燥设备》PPT课件

4.6.5 喷 雾 干 燥 设 备（ 1） 喷 雾 干 燥 原 理 利 用 雾 化 器 将 溶 液 、 乳 浊 液 、 悬 浮 液 或 膏 状料 液 分 裂 成 细 小 雾 状 液 滴 ， 在 其 下 落 过 程 中 ， 与热 气 体 (空 气 、 氮 气 或 过 热 水 蒸 气 )接 触 进 行 传 热传 质 ， 瞬 间 将 大 部 分 水 分 除 去 而 成 为 粉 末 状 或 颗粒 状 的 产 品 。 干 燥 过 程 ： 1、 高 位 槽 2、 隔 膜 泵 3、 空 气 过 滤 器 4、 送 风 机5、 蒸 气 加 热 器 6、 电 加 热 器7、 喷 嘴 8、 干 燥 塔9、 旋 风 分 离 器 10、 引 风 机11、 尾 气 过 过 滤 器 12、 高 压 风 机13、 空 气 过 滤 器 （ 2） 喷 雾 干 燥 的 特 点优 点 ： 干 燥 过 程 非 常 迅 速 ： 5 40s; 干 燥 过 程 中 液 滴 的 温 度 低 ,产 品 质 量 较 好 ,适 于 处 理 热 敏性 物 料 ; 产 品 具 有 良 好 的 溶 解 性 、 流 动 性 和 分 散 性 ; 生 产 过 程 简 化 ， 操 作 控 制 方 便 ; 制 品 纯 度 高 ; 适 宜 于 连 续 化 大 规 模 生 产 ; 容 易 改 变 操 作 条 件 ， 控 制 或 调 节 产 品 的 质 量 指 标 。缺 点 ： 设 备 比 较 复 杂 ， 一 次 性 投 资 较 大 。 热 风 温 度 较 低 时 ， 干 燥室 体 积 较 庞 大 。 喷 雾 干 燥 过 程 中 废 气 夹 带 了 一 定 的 微 粉 ， 需 要 一 套 高 效 的 分 离 装 置 ， 结 构 复 杂 、 费 用 较 贵 。 ， 因 设 备 庞 大 ， 且 卫 生 条 件 要 求 高 ， 设 备 清 理 工 作 量 大 。 设 备 的 热 效 率 不 高 ， 热 消 耗 大 ， 热 效 率 一 般 约 30 40 ，动 力 消 耗 大 。 （ 3） 喷 雾 干 燥 设 备 的 主 要 构 成主 要 组 成 部 分 及 功 能 ： 原 料 液 供 给 系 统 供 给 物 料 ， 包 括 ： 贮 料 槽 供 料 槽 过 滤 器 泵 进 料 空 气 加 热 系 统 为 干 燥 器 输 送 干 燥 用 热 空 气 ， 包 括 ： 过 滤 器 加 热 器 风 机 干 燥 系 统 喷 雾 干 燥 设 备 的 关 键 ， 料 液 与 空 气 进 行 传 热 传 质 使物 料 干 燥 的 重 要 场 所 ， 包 括 ： 雾 化 器 干 燥 室 热 风 分 配 器 气 固 分 离 系 统 回 收 气 流 中 产 品 、 减 少 粉 尘 污 染 ， 包 括 ： 旋 风 分 离 器 除 尘 器 控 制 系 统 A.雾 化 器 ：a.压 力 式 雾 化 器 (压 力 喷 嘴 )工 作 原 理 ： 由 高 压 泵 供 来 的 高 压 (2 20MPa)液 体 ， 经 喷嘴 作 用 后 ， 部 分 势 能 转 化 为 动 能 ， 因 而 呈 现强 烈 的 旋 转 运 动 ， 离 开 喷 嘴 后 形 成 旋 转 的 空心 圆 锥 形 薄 膜 ， 厚 度 0.5 40cm， 随 着 液 膜 伸长 变 薄 ， 最 后 分 裂 为 小 雾 滴 。 优 点 ： 结 构 简 单 ， 制 造 成 本 低 ， 维 修 、 更 换 方 便 ；动 力 消 耗 较 小 ； 改 变 喷 嘴 的 内 部 结 构 ，可 获 得 到 不 同 的 雾 化 效 果 。缺 点 ： 生 产 过 程 中 流 量 及 操 作 压 力 无 法 单 独 调 节 ，否 则 影 响 雾 化 质 量 ； 喷 嘴 孔 径 很 小 ， 一般 在 1mm以 下 ， 极 易 堵 塞 ， 不 适 于 高 黏度 料 液 ； 喷 嘴 易 磨 损 ， 需 经 常 更 换 。常 见 类 型 ： 旋 流 式 压 力 喷 嘴 ： 喷 嘴 内 设 有 旋 转 室 ，液 体 在 压 力 作 用 下 经 由 旋 转 室 导 向 形 成旋 转 后 喷 出 。 离 心 式 压 力 喷 嘴 ： 喷 嘴 内 安 装 一 插 芯 ，液 体 在 压 力 作 用 下 直 接 通 过 内 插 头 与 喷嘴 体 形 成 的 螺 旋 型 通 道 形 成 旋 转 运 动 喷出 。 b.离 心 式 雾 化 器工 作 原 理 ： 当 料 液 被 送 至 高 速 旋 转 圆 盘 上 后 ， 在 自 身 惯性 力 、 离 心 力 和 重 力 作 用 下 得 到 加 速 而 分 离雾 化 ， 其 中 离 心 力 远 大 于 重 力 的 ， 称 为 离 心雾 化 ； 液 体 和 周 围 空 气 接 触 面 处 的 摩 擦 力 促使 形 成 液 滴 的 ， 称 为 速 度 雾 化 。 这 两 种 雾 化同 时 存 在 ， 随 着 料 液 量 和 雾 化 器 转 速 的 增 大 ，顺 序 发 生 直 接 分 裂 成 液 滴 、 丝 状 割 裂 成 液 滴和 膜 状 分 裂 成 液 滴 三 种 雾 化 形 式 。 雾 化 均 匀 性 的 影 响 因 素 ： 雾 化 轮 转 动 时 有 无 振 动 旋 转 盘 的 转 速 液 体 通 道 表 面 光 滑 性 料 液 在 流 体 通 道 上 均 匀 分 布 进 料 速 度 均 匀雾 化 液 滴 大 小 的 影 响 因 素 ： 旋 转 盘 的 转 速 进 料 速 度 物 料 粘 度 特 点 ： 离 心 雾 化 器 的 液 料 通 道 大 ， 不 易 堵 塞 对 料 液 的 适 应 性 强 ， 高 黏 度 、 高 浓 度的 液 料 均 可 ； 操 作 弹 性 大 ， 进 液 量 变 化 25 时 ，对 产 品 质 量 无 大 影 响 ； 但 结 构 复 杂 ， 造 价 高 ， 只 适 于 顺 流 立式 喷 雾 干 燥 。 类 型 ： 光 滑 盘 离 心 式 雾 化 器 ： 流 体 通 道 表 面 为 光 滑 结 构 ， 没 有 任 何 限 制 流 体 流 动 的 结 构 。 光 滑 盘 包 括 ： 平 板 型 、 盘 型 、 碗 型 、 杯 型 。 结 构 简 单 ， 具 有 较 长 的 湿 润 周 边 ， 利 于 雾 化 ， 但 料 液 难 以获 得 较 大 的 离 心 力 ， 影 响 雾 化 效 果 。 叶 片 盘 离 心 式 雾 化 器 ： 料 液 被 限 制 在 矩 形 、 螺 旋 形 或 圆 孔 的 液 体 通 道 内 流 动 ， 料 液 切 向 速 度 接 近 等 于 圆 周 速 度 ， 雾 化 效 果 好 。 c.气 流 式 雾 化 器工 作 原 理 ： 又 称 二 流 体 喷 雾 ， 它 是 利 用 蒸 汽 或 压 缩 空 气 的高 速 运 动 (一 般 为 200 300m s)使 料 液 在 喷 嘴出 口 处 相 遇 ， 由 于 两 种 流 体 存 在 着 相 当 高 的 相对 速 度 ， 液 膜 被 拉 成 丝 状 ， 然 后 分 裂 成 细 小 的雾 滴 。雾 滴 的 大 小 影 响 因 素 ： 两 种 流 体 相 对 速 度 物 料 黏 度 气 液 的 重 量 液 体 出 口 大 小 气 体 黏 度 或 重 度特 点 ： 喷 嘴 结 构 简 单 ， 磨 损 小 ； 适 用 范 围 广 ， 适 于 低 黏 度 或 高 黏 度 料 液 (包 括 滤 饼 在内 )， 特 别 是 含 有 少 量 杂 质 的 物 料 ， 均 可 实 现 雾化 ； 所 得 雾 滴 较 细 ； 喷 嘴 操 作 弹 性 大 ； 动 力 消 耗 大 ， 为 离 心 式 雾 化 器 的 5 8倍 。 类 型 ： 内 部 混 合 型 外 部 混 合 型 内 外 混 合 型 c.三 种 雾 化 器 的 比 较 d.雾 化 器 的 选 择 准 则 B.干 燥 室 ：a.结 构 形 式 ： 厢 式 干 燥 室 塔 式 干 燥 室b.热 空 气 与 雾 滴 的 流 动 方 向 ： 并 流 向 下 并 流 向 上 并 流 水 平 并 流 逆 流 混 合 流c.干 燥 室 粘 壁粘 壁 形 式 ： 半 湿 物 料 粘 壁 热 融 性 粘 壁 干 粉 表 面 粘 附 避 免 粘 壁 的 措 施 ：A.进 行 塔 壁 冷 却 ： 冷 气 空 气 扫 壁 、 夹 套 冷 却 ；B.加 大 干 燥 室 尺 寸 ；C.对 塔 壁 施 加 振 打 ；D.气 流 吹 扫 塔 壁 ；E.机 械 清 扫 装 置 ；F.改 善 雾 化 和 脱 水 干 燥 效 果 ；G.选 择 适 宜 的 干 燥 温 度 ；H.尽 量 提 高 物 料 固 形 物 浓 度 ；J.注 意 避 免 含 糖 、 盐 、 油 、 固 体 酸 等 成 分 的 物 料 ；J.防 止 气 流 在 塔 内 形 成 涡 流 。