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噴霧干燥機的應用技術(二)
一、噴霧干燥機的原理
將溶液、乳蝕液、懸濁液或漿料在熱風中噴霧成細小的液滴,在它下落過程中,水分被蒸發而成為粉末狀或顆粒狀的產品,稱為噴霧干燥。
在干燥塔頂部導入熱風,同時將料液泵送至塔頂,經過霧化器噴成霧狀的液滴,這些液滴群的表面積很大,與高溫熱風接觸后水分迅速蒸發,在極短的時間內便成為干燥產品,從干燥塔底排出。熱風與液滴接觸后溫度顯著降低,濕度增大,它作為廢氣由排風抽出。廢氣中夾帶的微粉用分離裝置回收。
物料干燥分等速階段和減速階段兩個部分進行。
等速階段,水分蒸發是在滴液表面發生,蒸發速度由蒸汽通過周圍氣膜的擴散速度所控制。主要的推動力是周圍熱風和液滴的溫度差,溫度差越大蒸發速度越快,水分通過顆粒的擴散速度大于蒸發速度。當擴散速度降低而不能再維持顆粒表面的飽和時,蒸發速度開始減慢,干燥進入減速階段。此時,顆粒溫度開始上升,干燥結束時,物料的溫度接近于周圍空氣的溫度。
二、噴霧干燥機的特點
1)噴霧干燥機干燥速度十分迅速
料液經噴霧后,表面積很大,例如將1L料液霧化成50μm,其表面積可增大至120m2.在高溫氣流中,瞬間就可蒸發95%~98%的水分,完成干燥時間一般僅需5~40s左右。
2)干燥過程中液滴的溫度不高,產品質量較好
噴霧干燥使用的溫度范圍非常廣(80-800℃),即使采用高溫熱風,其排風溫度仍不會很高。在干燥初期,物料溫度不超過周圍熱空氣的濕球溫度,干燥產品質量較好。例如不容易發生蛋白質變化、維生素損失。氧化等缺陷。對熱敏性物料、生物和藥物的質量,基本上能接近于真空下干燥的標準。
3)產品具有良好的分散性、流動性和溶解性
由于干燥過程是在空氣中完成的,產品基本上能保持與液滴相近似的球狀,具有良好的分散性、流動性和溶解性。
(本文待續)