實(shí)驗(yàn)室小型噴霧干燥機(jī)的介紹

是利用霧化器將料液分散成細(xì)小的霧滴，并在熱干燥介質(zhì)中迅速蒸發(fā)溶劑形成干粉產(chǎn)品的過程。一般噴霧干燥階段為料液霧化、霧群與熱干燥介質(zhì)接觸混合、霧滴的蒸發(fā)干燥、干燥產(chǎn)品與干燥介質(zhì)分離。料液的形式可以是溶液、懸浮液、乳濁液等經(jīng)泵可以輸送的液體形式，干燥所得產(chǎn)品可以是粉狀、顆粒狀或經(jīng)過團(tuán)聚的[9]。與傳統(tǒng)的干燥方法相比，噴霧干燥機(jī)技術(shù)有很多優(yōu)點(diǎn)，其干燥速度快，時(shí)間短(3～10 s)，適合于熱敏性物料的干燥；干燥過程瞬間完成，可由液體直接得到干燥產(chǎn)品，避免了干燥過程中造成粉塵飛揚(yáng)；無需蒸發(fā)、結(jié)晶、固液機(jī)械分離等操作；產(chǎn)品具有良好的分散性和溶解性，能大地保留原料本身的色、香、味和營養(yǎng)成分；生產(chǎn)過程簡單，操作控制方便。但噴霧干燥方法也有一些不易克服的缺點(diǎn)，如動(dòng)力消耗大、傳熱系數(shù)低導(dǎo)致熱效率低；干燥器的體積大、操作彈性小，易發(fā)生粘壁現(xiàn)象等 [10-11] 。 1.2噴霧干燥系統(tǒng) 噴霧干燥系統(tǒng)包括空氣加熱系統(tǒng)、供料系統(tǒng)、熱風(fēng)分配系統(tǒng)、霧化和干燥系統(tǒng)、回收系統(tǒng)以及控制系統(tǒng)等。[12] 1.2.1加熱系統(tǒng) 工業(yè)性的噴霧干燥設(shè)備的空氣加熱形式很多，如蒸汽加熱、電加熱、導(dǎo)熱油加熱、燃煤熱風(fēng)爐、燃?xì)鉄犸L(fēng)爐和燃油熱風(fēng)爐等。實(shí)驗(yàn)室用的噴霧干燥器由于干燥所需空氣量很少，所以選用了電加熱，這樣使得設(shè)備更緊湊，溫度調(diào)控便利，而且所需的電耗也少。此外，為了滿足生化產(chǎn)品的衛(wèi)生要求及工藝參數(shù)的可調(diào)性，加熱系統(tǒng)則包括空氣過濾器、電加熱器和調(diào)壓加熱等控制裝置。 1.2.2供料系統(tǒng) 工業(yè)性生產(chǎn)的噴霧干燥設(shè)備的供料系統(tǒng)一般采用螺桿泵加調(diào)節(jié)裝置。而微型噴霧干燥器選用醫(yī)用蠕動(dòng)泵，可滿足小流量、可調(diào)節(jié)的要求。 1.2.3熱風(fēng)分配系統(tǒng) 工業(yè)性生產(chǎn)的小型噴霧干燥機(jī)設(shè)備的熱風(fēng)分配系統(tǒng)采用DAR型、DHS型或直通型，根據(jù)霧化方式進(jìn)行選擇，通常對(duì)于JT-8000Y噴嘴型式霧化的采用直通型熱風(fēng)分配器。對(duì)于二流體噴嘴霧化方式 ,采用改進(jìn)型直通型熱風(fēng)分配器。 1.2.4霧化系統(tǒng) 本系統(tǒng)包括空氣壓縮機(jī)、霧化器、壓縮空氣的流量調(diào)節(jié)等。霧化器包括壓力式、二流體及離心式三種。空氣壓縮機(jī)采用增氧泵型，流量調(diào)節(jié)用轉(zhuǎn)子流量計(jì)。 1.2.5干燥系統(tǒng) 干燥系統(tǒng)主要指干燥室和相關(guān)的管路、控制等。干燥室采用耐熱玻璃作為干燥室直筒(250 mm×300 mm)，便于觀察，且直觀性好，下部采用不銹鋼錐體連接，錐體角度不同于工業(yè)性生產(chǎn)的噴霧干燥設(shè)備的錐體 55°或60°，采用30°錐體以有利于干粉的卸落和增加的干燥流程。在干燥室的進(jìn)出口管道上裝有溫度檢測及顯示儀表。 在食品料滴表面形成的飽和蒸汽膜迅速進(jìn)行蒸發(fā)，蒸發(fā)溫度近似等于干燥空氣的濕球溫度。所設(shè)計(jì)的干燥室可提供有效的料滴逗留時(shí)間，使料滴在不發(fā)生熱降解的情況下被干燥。從噴霧干燥器排出的產(chǎn)品溫度近似等于25～30℃, 低于干燥空氣排出口的溫度。在蒸發(fā)階段,霧化形成的料滴分布也是可變的，主要取決于產(chǎn)品要求的外觀形狀。 1.2.6回收系統(tǒng) 本系統(tǒng)包括旋風(fēng)分離器、 增氧泵及產(chǎn)品收集器等。工業(yè)性生產(chǎn)噴霧干燥設(shè)備(JT-8000Y小型噴霧干燥機(jī))的回收系統(tǒng)一般有旋風(fēng)分離器、 濕式洗滌器和袋濾器等。一般采用兩種方式進(jìn)行物料的有效回收：兩處排出，即從干燥室底部和旋風(fēng)分離器排出；一處排出, 即粉料與干燥空氣一起從干燥室排出再經(jīng)旋風(fēng)分離器回收。 2噴霧干燥分類 2.1按微粒化方法分類[13] 已知溶液在噴霧干燥時(shí)，其表面積越大，則干燥速度越快，所以，為了增大被干燥溶液的表面積，使溶液微粒化，這是噴霧干燥關(guān)鍵的問題，微粒化的方法有三種，即壓力小型噴霧干燥機(jī)、離心小型噴霧干燥機(jī)和氣流小型噴霧干燥機(jī)。因氣流噴霧在食品工業(yè)中較少采用，故此處只做簡要概述。