噴霧干燥的原理和過程
一、噴霧干燥技術
噴霧干燥是采用霧化器將原料液分散為霧滴,并用熱氣體(空氣、氮氣或過熱水蒸氣)。干燥霧滴而獲得產品的一種干燥方法。原料液可以是溶液、乳濁液、懸浮液,也可以是熔融液或膏糊液。干燥產品根據需要可制成粉狀、顆粒狀、空心球或團粒狀。
1.1 液體的霧化將料液分散為霧滴的霧化器噴霧干燥的關鍵部件,目前常用的有3種霧化器。
(1)氣流式霧化器采用壓縮空氣或蒸汽以很高的速(≥300m/s)從噴嘴噴出,靠氣液兩相間的速度差所產生的摩擦力,使料液分裂為霧滴
(2)壓力式霧化器用高壓泵使液體獲得高壓,高壓液體通過噴嘴時,將壓力能轉變?yōu)閯幽芏咚賴姵龆稚殪F滴
(3)旋轉式霧化器料液在高速轉盤(圓周速度90160m/s)中受離心力作用從盤邊緣甩出而霧化。
1.1.2 噴霧干燥流程
(1)噴霧干燥的典型流程噴霧干燥的典型流程如圖1-1所示,包括空氣加熱系統(tǒng)、原料液供給系統(tǒng)、干燥系統(tǒng)、氣固分離系統(tǒng)以及控制系統(tǒng)(圖中未示出)。
(2) 閉路循環(huán)噴霧干燥系統(tǒng) 有下列情況之一者應采用閉路循環(huán)干燥系統(tǒng):
①固體中含有有機溶劑需要回收或與空氣接觸可能產生燃燒或爆炸危險;
②干燥有毒、有臭味的產品;
③粉塵在空氣中會形成爆炸混合物:
④成品避免和氧接觸,否則會發(fā)生氧化而影響產品質量。
閉路循環(huán)干燥系統(tǒng)具有下述主要特點:
①用惰性氣體(通常用N2)作干燥介質;
②設置一洗滌冷凝器,以冷凝回收有機溶劑蒸氣及洗滌除去氣體中的粉塵,防止堵塞加熱器;
③整個系統(tǒng)在正壓下操作要防止泄漏。
(3)自惰化噴霧干燥系統(tǒng)此系統(tǒng)如圖13-3所示本系統(tǒng)的特點是具有一個直接燃燒的加熱器,干燥介質是周圍的空氣,加熱器的作用是加熱再循環(huán)氣體達到干燥器入口溫度,并由于燃燒而構成低氧含量的干燥氣體。是為所處理的粉塵具有爆炸或燃燒危險而設計的。排出的氣體量為總氣體量的10%~15%。
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