第04章生物产品干燥设备

1、主讲：潘康成主讲：潘康成 四川农业大学动物医学院生物工程系四川农业大学动物医学院生物工程系 制作制作潘康成潘康成2008年年4月月28日日第一节第一节 固体物料干燥机理固体物料干燥机理第二节第二节 干燥设备干燥设备潘康成制作潘康成制作潘康成制作 物料中所含水分的性质与物料内部结构有关，且物料中所含水分的性质与物料内部结构有关，且取决于水分与物料的结合方式。根据物料中水分除去取决于水分与物料的结合方式。根据物料中水分除去的难易程度，将其分为以下三种：的难易程度，将其分为以下三种： 表面水分：表面水分：存在物料的表面存在物料的表面（自由水分）（自由水分）。 游离水分：游离水分：存在于产品外及多孔物

2、料的毛细管中，存在于产品外及多孔物料的毛细管中，它与物料的结合弱，游离水能够通过毛细管作用达到它与物料的结合弱，游离水能够通过毛细管作用达到物料表面物料表面（毛细管水分）（毛细管水分）。 结合水分：结合水分：与物料结合，缔结力强。主要有渗透水与物料结合，缔结力强。主要有渗透水分、结构水分等分、结构水分等（膜包围水分）（膜包围水分）。潘康成制作 在干燥前，常采用沉淀、过滤、离心分离、压榨等在干燥前，常采用沉淀、过滤、离心分离、压榨等机械方法先尽量使物料脱水。机械方法先尽量使物料脱水。 干燥过程干燥过程机理机理是在不沸腾的状态下用加热汽化方法是在不沸腾的状态下用加热汽化方法驱除湿物料中所含液体驱除

3、湿物料中所含液体(水分水分)的过程。干燥介质的过程。干燥介质-空气空气既为热载体，也为湿载体。既为热载体，也为湿载体。 干燥有干燥有两个过程两个过程同时进行：同时进行：一是一是热量由气体传递给热量由气体传递给湿物料，使物料温度升高，湿物料，使物料温度升高，二是二是物料内部的水分向表物料内部的水分向表面扩散，并在表面汽化被气流带走。面扩散，并在表面汽化被气流带走。 干燥与蒸发的异相点干燥与蒸发的异相点: 相同点：都以汽化为手段。相同点：都以汽化为手段。 不同点不同点:蒸发时是液态物料中的水分在沸腾下汽蒸发时是液态物料中的水分在沸腾下汽化化,干燥时，被处理的常是含有水分的固态物料干燥时，被处理的常

4、是含有水分的固态物料(或糊状物或糊状物料料)，水分是在低于沸点沸腾状态下汽化。，水分是在低于沸点沸腾状态下汽化。潘康成制作 生物产品的干燥机理与化工产品干燥基本相同，但生物产品的干燥机理与化工产品干燥基本相同，但生物产品的特殊性，因此干燥条件与化工产品有别。生物产品的特殊性，因此干燥条件与化工产品有别。 生物产品一般为热敏物质。干燥过程温度高、受热生物产品一般为热敏物质。干燥过程温度高、受热时间长，都将影响产品的稳定性或受不同程度的破坏。时间长，都将影响产品的稳定性或受不同程度的破坏。因此生物产品干燥必须是快速高效，加热温度不宜过因此生物产品干燥必须是快速高效，加热温度不宜过高，产品与干燥介质

5、的接触时间不能太长，干燥产品高，产品与干燥介质的接触时间不能太长，干燥产品应保持一定的纯度，在干燥过程中不得有杂质混入。应保持一定的纯度，在干燥过程中不得有杂质混入。 根据生物产品的特点，生物产品的干燥常采用：喷根据生物产品的特点，生物产品的干燥常采用：喷雾干燥、气流干燥、沸腾干燥、冷冻干燥等干燥方法。雾干燥、气流干燥、沸腾干燥、冷冻干燥等干燥方法。但各企业根据自身的情况进行选择安装和操作。但各企业根据自身的情况进行选择安装和操作。 第二节第二节 干燥设备干燥设备潘康成制作潘康成制作（一）气流干燥原理及特点（一）气流干燥原理及特点（二）气流干燥设备及流程（二）气流干燥设备及流程二、喷雾干燥设备

6、二、喷雾干燥设备潘康成制作（一）喷雾干燥的原理及特点（一）喷雾干燥的原理及特点 喷雾干燥喷雾干燥是利用不同的喷雾器将悬浮液或高度分散是利用不同的喷雾器将悬浮液或高度分散的溶液喷成雾状，与热空气之间发生热量和质量传递而的溶液喷成雾状，与热空气之间发生热量和质量传递而进行干燥的过程。进行干燥的过程。要求要求将料液分散成极细的雾滴，使雾将料液分散成极细的雾滴，使雾滴与热空气产生剧烈的热质交换，在几秒到几十秒内迅滴与热空气产生剧烈的热质交换，在几秒到几十秒内迅速排出物料水分而获得干燥。速排出物料水分而获得干燥。适用于：适用于：酵母、核苷酸、酵母、核苷酸、抗生素等生物产品的干燥。抗生素等生物产品的干燥。

7、 其优其优（二）喷雾干燥设备（二）喷雾干燥设备喷雾干燥喷雾干燥1 1、气流式喷雾器、气流式喷雾器潘康成制作2 2、离心式喷雾器、离心式喷雾器3 3、液压式喷雾器、液压式喷雾器三、沸腾干燥设备三、沸腾干燥设备潘康成制作潘康成制作 空气由鼓风机送送入加热器，加热后进入沸腾干燥器空气由鼓风机送送入加热器，加热后进入沸腾干燥器的下部，通过多孔板使被干燥的物料在干燥器内沸腾状的下部，通过多孔板使被干燥的物料在干燥器内沸腾状态下翻动，通过沸腾床的空气由器顶进入旋风分离器、态下翻动，通过沸腾床的空气由器顶进入旋风分离器、布袋滤器净化和捕集细粉末，最后排出空气。湿料以连布袋滤器净化和捕集细粉末，最后排出空气。

8、湿料以连续或间歇进入干燥器。续或间歇进入干燥器。潘康成制作 也称箱式流化床干燥。干燥器内具有长方形的横截也称箱式流化床干燥。干燥器内具有长方形的横截面，底部为多孔金属网板（筛），网板上方有面，底部为多孔金属网板（筛），网板上方有4-7块竖立块竖立的挡板把沸腾床分隔成若干室，挡板可上下移动以调节的挡板把沸腾床分隔成若干室，挡板可上下移动以调节与网板间的距离，每一小室下方有热空气进口支管，各与网板间的距离，每一小室下方有热空气进口支管，各支管热空气流量根据不同要求用阀门控制。支管热空气流量根据不同要求用阀门控制。潘康成制作3.沸腾造粒干燥器沸腾造粒干燥器 沸腾造粒干燥是将造粒操作与干燥操作相结合的

9、干燥过程。结沸腾造粒干燥是将造粒操作与干燥操作相结合的干燥过程。结构如图。构如图。 操作时先在沸腾床内铺一定量的颗粒作底料，热空气操作时先在沸腾床内铺一定量的颗粒作底料，热空气通过筛板进入沸通过筛板进入沸腾床，当物料呈腾床，当物料呈沸腾状时，料液沸腾状时，料液由雾化器喷入，由雾化器喷入，均匀地涂布在固均匀地涂布在固体颗粒表面进行体颗粒表面进行干燥。颗粒直径干燥。颗粒直径逐渐增大，达到逐渐增大，达到一定粒度和干燥一定粒度和干燥后，从卸料器排后，从卸料器排出。大颗粒在下出。大颗粒在下而小的颗粒在上而小的颗粒在上继续增大。继续增大。 沸腾造粒干燥器有逆流沸腾造粒干燥器和强制循环沸沸腾造粒干燥器有逆流沸腾造粒干燥器和强制循环沸腾干燥器。结构如图。腾干燥器。结构如图。潘康成制作四、真空干燥设备四、真空干燥设备 真空干燥是利用真空状态下物料中的水分由液态变真空干燥是利用真