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噴霧干燥的意義及多級噴霧干燥機(jī)適用形式
時間:2016.07.03
出于不同的需要,噴霧干燥機(jī)也有許多分類方法,如按氣液流向分有并流式(順流式)、逆流式和混流式;按霧化器的安裝方式分有上噴下式、下噴上式;按系統(tǒng)分有開放式,部分循環(huán)式和密閉式等等。眾所周知,噴霧干燥的霧分器有多種,但按其霧化基理,霧化器分為離心式、壓力式和氣流式三種。習(xí)慣上,人們對噴霧干燥機(jī)按霧化方式進(jìn)行分類,也就是按霧化器的結(jié)構(gòu)分類。將噴霧干燥分為轉(zhuǎn)盤式(離心式)、壓力式(機(jī)械式)、氣流式等三種型式。大量使用噴霧干燥機(jī)是近二十年的事,我國最早工業(yè)化的應(yīng)是氣流式噴霧干燥機(jī)。但隨著離心式、壓力式噴霧干燥機(jī)的成功開發(fā),氣流式噴霧干燥機(jī)能量消耗大的缺點(diǎn)就顯現(xiàn)出來(霧化器消耗的能量是另兩種的4~8倍)。
噴霧干燥機(jī)是處理溶液、懸浮液或泥漿狀物料的干燥設(shè)備。它是用噴霧的方法,使物料成為霧滴分散在熱空氣中,物料與熱空氣呈并流、逆流或混流的方式互相接觸,使水分迅速蒸發(fā),達(dá)到干燥目的。采用這種干燥方法,可以省去濃縮、過濾、粉碎等單元操作,可以獲得30~500μm的粒狀產(chǎn)品。而干燥時間極短,一般干燥時間為5~30s。適用于高熱敏性物料和料液濃縮過程中易分散的物料的干燥,產(chǎn)品流動性和速溶性好。
噴霧干燥機(jī)中氣固兩相接觸表面積大,但是氣固兩相呈稀相流動,故容積傳熱系數(shù)小,一般為20~100kcal/m3?h?℃,熱空氣進(jìn)口溫度在并流操作時為260~500℃,逆流操作時為200~300℃。工業(yè)規(guī)模的噴霧干燥機(jī),熱效率一般為30~50%。國外帶有廢熱回收的噴霧干燥,熱效率可達(dá)到70%,但這種設(shè)備只有在大于100kg(水)/h的生產(chǎn)能力時才有經(jīng)濟(jì)意義。
噴霧干燥的基本流程如下,料液通過霧化器,噴成霧滴分散在熱氣流中。空氣經(jīng)鼓風(fēng)機(jī)送入空氣加熱器加熱,然后進(jìn)入噴霧干燥機(jī),與霧滴接觸干燥。產(chǎn)品部分落入塔底,部分由一級引風(fēng)機(jī)吸入一級旋風(fēng)分離器,經(jīng)分離后,將尾氣放空。塔底的產(chǎn)品和旋風(fēng)分離器收集的產(chǎn)品,由二級抽風(fēng)機(jī)抽出,經(jīng)二級旋風(fēng)分離器分離后包裝。
噴霧干燥的產(chǎn)品為細(xì)粒子,為了適應(yīng)環(huán)境保護(hù)的要求,噴霧干燥系統(tǒng)只用旋風(fēng)分離器分離產(chǎn)品、凈化尾氣還是不夠的,一般還要用袋式除塵器凈化。使尾氣中的含塵量低于50mg/Nm3氣體,或用濕式洗滌器,可將尾氣含塵量降到15~35mg/Nm3氣體。
噴霧干燥因其可直接由溶液或懸浮體制得成分均勻的粉狀產(chǎn)品的特殊優(yōu)點(diǎn),目前在化工、輕工、食品等工業(yè)中仍有廣泛的應(yīng)用,化學(xué)工業(yè)中以染料行業(yè)應(yīng)用最為普遍。經(jīng)過近年來廣大工程技術(shù)人員的努力,噴霧干燥技術(shù)已比較成熟,塔尺寸的確定也有成功的計算方法。采用的霧化器仍然是壓力式、離心式和氣流式三種,但近幾年來離心噴霧干燥機(jī)的應(yīng)用呈上升趨勢。對于真溶液噴霧干燥,值得注意的是,不同親水性溶質(zhì)要求的干燥介質(zhì)溫度不同。如無機(jī)鹽類強(qiáng)親水性物質(zhì),其水溶液蒸發(fā)脫水主要在溶液沸點(diǎn)下進(jìn)行,出塔氣體溫度低于130℃就難以操作。我國雖然和國外相比還有明顯的差距,但噴霧干燥裝置的制造和操作水平也都有較大幅度的提高。
多級噴霧干燥機(jī)適用于單一形式干燥機(jī)來干燥物料時,往往達(dá)不到最終產(chǎn)品的質(zhì)量要求,因此必須把兩種或兩種以上形式的干燥機(jī)串聯(lián)組合起來就可以達(dá)到產(chǎn)品最終質(zhì)量要求。雖然是單一形式的噴霧干燥機(jī),但是在產(chǎn)品方面因?yàn)槿诤蠋追N形式的產(chǎn)品,在成品上比單一的成色和味道方面就提高很多,如該系列生產(chǎn)的食品行業(yè)內(nèi)的奶粉、椰子粉、咖啡等。
噴霧干燥過程完全依賴于組合物的產(chǎn)品。有些是非常容易和其他非常難以干燥。在這方面,應(yīng)該指出的是,確保盡可能長的操作時間,之前,有必要停止清洗植物。噴霧干燥機(jī)具有良好的均勻度、流動性和溶解性,產(chǎn)品純度高,質(zhì)量好。生產(chǎn)過程簡化,操作控制方便。雖然過程簡易,但在工作過程也存在一些能耗和效率問題,這也是一直困惱著生產(chǎn)商的心病,如何降低能耗減少成本在行業(yè)競爭中顯得尤為重要。
噴霧干燥過程中的能耗直接影響著企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益及發(fā)展前景,我們知道噴霧干燥機(jī)對不同的物料有著不同的反應(yīng),比如對 于含濕量40—60%(特殊物料可達(dá)90%)的液體能一次干燥成粉粒產(chǎn)品,干燥后不需粉碎和篩選。但是對于含濕量比較高的產(chǎn)品或者脂肪量比較高的,我們就應(yīng)該對物料先進(jìn)行處理然后在進(jìn)行干燥,這樣對于噴霧干燥機(jī)的后期維護(hù)和生產(chǎn)效果提高會有很大幫助,同時也減少了過多的能耗消耗問題。同時我們可以通過干燥介質(zhì)、熱循環(huán)等環(huán)節(jié)的改善,進(jìn)一步提升噴霧干燥設(shè)備的節(jié)能效果,降低成本。
壓力噴霧干燥機(jī)長時間運(yùn)行或因操作不當(dāng),在一些設(shè)備的總發(fā)生,影響正常運(yùn)行,在這一點(diǎn)上,需要停止工作進(jìn)行清洗。對于干燥塔清理匯總清洗工作應(yīng)打開車門,用長掃帚掃漏斗形聚集體的底部,打開閥門,用自來水沖洗色譜柱。旋風(fēng)除塵器清除,還需要打開旋風(fēng)分離器,用掃帚聚集,還需要在必要時用清水沖洗干凈。對于袋式除塵器凈化,應(yīng)打開控制開關(guān),連續(xù)擊敗,再開門清理,敲打布袋除塵器,最后,更換濾袋。對于料漿管路系統(tǒng)的清理,雙向過濾器應(yīng)打開排污閥,清洗過濾器過濾器和管道,然后打開料泵,水和原材料,清洗泵管,監(jiān)管袋和管道。
經(jīng)過一段時間)的操作,我們需對造粒噴霧干燥機(jī)進(jìn)行必要的檢查與養(yǎng)護(hù)。進(jìn)給系統(tǒng),過濾器應(yīng)進(jìn)行檢查,管道,閥門,噴嘴等看有無堵塞,定期清洗,檢查噴嘴磨損情況以便及時更換。進(jìn)料泵應(yīng)檢查是否有泄漏,壓力是正常的,油位是否正常等。應(yīng)檢查油是否熱軸和軸承,存在或不存在的振動,噪音等。必要時清洗風(fēng)葉和對風(fēng)葉做平衡校對。對于加熱器,應(yīng)檢查熱管是否正常,必要時清洗油管,泵,三個濾波扼流圈的。另外,它也應(yīng)該采取無發(fā)熱電機(jī)的音符,振動,不同的聲音,等等,控制柜的儀表和電器工作是否正常等。