低溫噴霧 高溫離心式噴霧干燥機(jī)

實(shí)踐證明，在當(dāng)代，噴霧干燥是重要的工業(yè)干燥操作。它的工業(yè)應(yīng)用廣泛幾乎涉及國(guó)民經(jīng)濟(jì)的每一個(gè)部門。 根據(jù)市場(chǎng)調(diào)研我司的噴霧干燥機(jī)有以下四大特點(diǎn)，
特點(diǎn)一：干燥速度的的快，而且料液經(jīng)過霧化之后，其表面積能夠增加。因此，噴霧干燥機(jī)在與熱風(fēng)的接觸過程中，可以瞬間蒸發(fā)掉絕大部分的水份，干燥時(shí)間僅有數(shù)秒，因此其適用于干燥熱敏性物料。
特點(diǎn)二：具有好的均勻度，而且其流動(dòng)性和溶解性也都是不錯(cuò)的，產(chǎn)品的純度也高，可以保證較高的產(chǎn)品質(zhì)量。
特點(diǎn)三：可將生產(chǎn)過程簡(jiǎn)化，操作起來的方便。有了這種機(jī)器，產(chǎn)品的生產(chǎn)過程工序可以減少，可在yi定范圍內(nèi)改變操作條件，從而達(dá)到方便的控制和管理。
特點(diǎn)四：干燥塔自動(dòng)清洗功能，無需手動(dòng)清洗，大大節(jié)省實(shí)驗(yàn)時(shí)間,自動(dòng)清掃功能，大大加強(qiáng)干燥樣品回收率。

小型噴霧干燥機(jī)噴霧干燥由于針對(duì)不同的料液特點(diǎn)其干燥工藝參數(shù)不同，同時(shí)為了確保干燥產(chǎn)品的殘留溶劑含量，需要有yi定溫度的干燥介質(zhì)排出。目前，常用方法是直接排入大氣，造成了很大的能源浪費(fèi)。
1.超臨界噴霧干燥
　　超臨界流體技術(shù)是一種比較新的技術(shù)。MichaelWiggenhorn[27]研究以不同的干燥技術(shù)制備蛋白質(zhì)脂質(zhì)體粉末，其中就采用了超臨界噴霧干燥和亞臨界噴霧干燥技術(shù)，并且比較了利用不同方法獲得的粉體性質(zhì)，包括粒徑分布和形態(tài)等。荷蘭的Bouchard等[28,29]也利用超臨界噴霧干燥技術(shù)干燥糖和雞蛋白等，研究表明：其干燥產(chǎn)品的顆粒粒徑在1~60μm之間，且顆粒呈球形，表面較光滑。　
　　因流體本身的特殊性質(zhì)使得超臨界流體在不同的領(lǐng)域得到了逐步推廣和應(yīng)用，例如超臨界流體萃取技術(shù)、超臨界流體干燥技術(shù)、超臨界流體反應(yīng)等。但是，超臨界流體和水的相容性較差，直接采用超臨界干燥有困難，借助其他的溶劑夾帶，而噴霧干燥經(jīng)常面臨的是水溶液的干燥。因此，把超臨界流體和噴霧干燥結(jié)合，形成新的超臨界流體噴霧干燥技術(shù)是一個(gè)值得研究的領(lǐng)域和方向。國(guó)外已有研究人員開展此項(xiàng)技術(shù)研究，國(guó)內(nèi)尚未見有相關(guān)的報(bào)道。
2.噴霧干燥和冷凍干燥
　　噴霧干燥的Z大特征是蒸發(fā)和干燥的表面積大，例如1cm3的液體霧化成100μm的液滴，其表面積將增加19000多倍，因而使得干燥速率急劇增大。冷凍干燥則需要較長(zhǎng)的升華干燥時(shí)間，但可以保持干燥產(chǎn)品的原有品質(zhì)，不至于造成物料變性。因此，結(jié)合上述兩種干燥方法可以發(fā)揮兩種干燥技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，在達(dá)到縮短干燥時(shí)間的同時(shí)可保持物料的品質(zhì)要求。介紹了目前國(guó)際上有兩種方式來實(shí)現(xiàn)上述過程，即采用液氮噴霧制冰粉加真空冷凍干燥的方法和低溫空氣制冰粉加流化床干燥的方法。Sooner等采用前一種方法進(jìn)行了蛋白質(zhì)噴霧冷凍干燥的研究。結(jié)果表明：蛋白質(zhì)可以保持原有的品質(zhì)，而干燥時(shí)間比原來直接采用盤式真空冷凍干燥縮短30%。HansLeuenburger等采用第2種方法，研究了藥品的噴霧冷凍干燥。結(jié)果表明：采用流化床干燥其干燥時(shí)間可以由48h縮短到10h左右，且物料品質(zhì)保持不變。但是，由于該試驗(yàn)裝置采用干冰冷凍除水，要實(shí)現(xiàn)工業(yè)化比較困難。
　　目前，研究開發(fā)了新型的噴霧冷凍干燥裝置小型噴霧干燥機(jī)，采用冷凍除濕脫水連續(xù)制備低溫低濕空氣，結(jié)合特殊設(shè)計(jì)的霧化裝置，實(shí)現(xiàn)了料液的連續(xù)制冰粉和干燥。

3.噴霧干燥的數(shù)學(xué)模型與分析
　　隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，快速獲得復(fù)雜數(shù)學(xué)模型的數(shù)學(xué)解變得可行。國(guó)際上運(yùn)用計(jì)算流體力學(xué)（ComputationalFluidDynamic，簡(jiǎn)稱CFD）技術(shù)來模擬整個(gè)噴霧干燥過程，已取得了相當(dāng)?shù)某晒鸞30-32]。
　　進(jìn)行了一系列利用計(jì)算流體力學(xué)研究噴霧干燥過程的工作，主要集中在模型的建立、模型的修正和校核，新型干燥塔的研究，水平噴霧干燥、離心式噴霧干燥和大型工業(yè)化壓力噴霧干燥研究等方面。研究結(jié)果表明：目前商業(yè)CFD軟件可以在yi定的范圍內(nèi)用來分析噴霧干燥塔內(nèi)氣體介質(zhì)的溫度場(chǎng)、速度場(chǎng)、濕度場(chǎng)以及物料的飛行軌跡、濕度變化、溫度變化等。若要更好地獲得霧滴的干燥特性，還有針對(duì)性地加入用戶的自定義程序、干燥模型。另外，由于干燥塔內(nèi)的氣體處于紊流狀態(tài)，適當(dāng)?shù)奈闪髂Ｐ鸵矔?huì)對(duì)模擬結(jié)果產(chǎn)生較大影響，當(dāng)干燥介質(zhì)采用旋轉(zhuǎn)式進(jìn)風(fēng)方式時(shí)，紊流影響更大。

低溫噴霧 高溫離心式噴霧干燥機(jī)

粘壁現(xiàn)象嚴(yán)重主要表現(xiàn)是干燥室內(nèi)到處都有粘著的濕粉。其原因是:
進(jìn)料量太大,不能充分蒸發(fā);
噴霧開始前干燥室加熱不足;
開始噴霧時(shí),下料流量調(diào)節(jié)過大;
加入的料液不穩(wěn)定。針對(duì)上述產(chǎn)生問題的不同原因,可依次采取以下措施:適當(dāng)減少進(jìn)料量;適當(dāng)提高熱風(fēng)的進(jìn)口和出口溫度;在開始噴霧時(shí),流量要小,逐步加大,調(diào)節(jié)到適當(dāng)時(shí)為止;檢查管道是否堵塞,調(diào)整物料固形物含量,保證料液的流動(dòng)性。
產(chǎn)品水分含量太高排風(fēng)溫度是影響成品水分含量的主要因素,所以造成產(chǎn)品水分含量太高的原因一般是排風(fēng)溫度太低。而排風(fēng)溫度可由進(jìn)料量來調(diào)節(jié)。因此相應(yīng)的措施是適當(dāng)減小進(jìn)料量,以提高排風(fēng)溫度。
產(chǎn)品純度低,雜質(zhì)過多造成這種情況的可能原因有以下幾個(gè)方面:
空氣過濾效果不佳;
積粉混入成品;
原料純度不高;
設(shè)備清洗不。可采用的補(bǔ)救措施有:檢查空氣過濾器中過濾材質(zhì)敷設(shè)是否均勻,過濾器使用時(shí)間是否太長(zhǎng),若是應(yīng)立即更換;檢查熱風(fēng)入口處焦粉情況,克服渦流;噴物前應(yīng)將料液過濾;重新清洗設(shè)備。
產(chǎn)品粉粒太細(xì)產(chǎn)品顆粒太細(xì)會(huì)影響其溶解性、沖調(diào)性能。原因是含固量太低或進(jìn)料量太小。補(bǔ)救措施是提高料液的含固量,加大進(jìn)料量,提高進(jìn)風(fēng)溫度。
跑粉現(xiàn)象嚴(yán)重,產(chǎn)品得率低跑粉損失過多,大大影響成品的得率,一般的原因是旋風(fēng)分離器的分離效果差。若出現(xiàn)這種情況,應(yīng)檢查旋風(fēng)分離器是否由于敲擊、碰撞而變形;提高旋風(fēng)分離器進(jìn)出口的氣密性,檢查其內(nèi)壁及出料口是否有積料堵塞現(xiàn)象。當(dāng)然分離效率還與粉末的比重及粒度的大小有關(guān),某些物料可根據(jù)需要增加第二級(jí)除塵。
離心噴頭轉(zhuǎn)速太低主要是離心噴頭部件出了故障,所以要停止使用噴頭,檢查噴頭內(nèi)部件。
蒸發(fā)量太低原因可能是:
整個(gè)系統(tǒng)的空氣量減少;
熱風(fēng)的進(jìn)口溫度偏低;
設(shè)備有漏風(fēng)現(xiàn)象,有冷風(fēng)進(jìn)入干燥室。補(bǔ)救措施為:
檢查離心機(jī)的轉(zhuǎn)速是否正常;
檢查離心機(jī)調(diào)節(jié)閥位置是否正確;
檢查空氣過濾器及空氣加熱器管道是否堵塞;
檢查電網(wǎng)電壓是否正常;
檢查電加熱器是否正常工作;
檢查設(shè)備各組件連接是否密封。
離心噴頭運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)有雜聲或振動(dòng)主要由于噴頭的清洗和保養(yǎng)不當(dāng)引起的噴盤內(nèi)附有殘留物質(zhì)或主軸產(chǎn)生彎曲和變形,也可能是離心盤動(dòng)平衡不好。解決辦法;檢查噴霧盤內(nèi)是否有殘存物質(zhì),若有應(yīng)及時(shí)清洗;發(fā)現(xiàn)主軸有異常,要進(jìn)行更換;對(duì)離心盤的動(dòng)平衡重新調(diào)整或更換。