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1、第十章 干燥技术内容简介l干燥速度干燥速度l湿空气和物料中水分的性质湿空气和物料中水分的性质l干燥过程干燥过程l干燥设备及其应用干燥设备及其应用第一节 干燥速度1.1干燥的意义干燥的意义l延长贮藏延长贮藏l 用于某些样品加工过程以改善加工品质用于某些样品加工过程以改善加工品质 - 便于后加工。便于后加工。l便于商品流通便于商品流通1.2 干燥的策略宏观的产品干燥涉及到很多方面:宏观的产品干燥涉及到很多方面:(1 1)在提取分离纯化的过程中提高临界相对湿度,)在提取分离纯化的过程中提高临界相对湿度,防止吸湿防止吸湿 纯化技术如水提醇沉法或醇提水沉法、高速离心纯化技术如水提醇沉法或醇提水沉法、高速

2、离心法、膜过滤法、大孔树脂吸附法、絮凝沉淀法法、膜过滤法、大孔树脂吸附法、絮凝沉淀法等方法均因可减少无效成分、降低出膏量,起等方法均因可减少无效成分、降低出膏量,起到防潮作用。到防潮作用。(2 2)选择适当辅料,减少吸湿量,防止产品吸湿)选择适当辅料,减少吸湿量,防止产品吸湿 (3 3)改进干燥技术)改进干燥技术 肽类产品难以干燥,以及干燥后的粉料软化点低肽类产品难以干燥,以及干燥后的粉料软化点低和吸湿性强的特点,对此可以采用减压干燥、冷和吸湿性强的特点,对此可以采用减压干燥、冷冻干燥、喷雾干燥等方法冻干燥、喷雾干燥等方法, ,其中喷雾干燥干燥效其中喷雾干燥干燥效率较高。率较高。(4 4)采用

3、防潮包装减慢吸湿速度,防止产品吸湿)采用防潮包装减慢吸湿速度,防止产品吸湿 (5 5)在贮存过程中减慢吸湿速度,防止制剂吸湿)在贮存过程中减慢吸湿速度,防止制剂吸湿 目前,医药保健品中主要有目前,医药保健品中主要有3 3种典型干燥剂产品:种典型干燥剂产品:硅胶干燥剂、黏土干燥剂和分子筛干燥剂。硅胶干燥剂、黏土干燥剂和分子筛干燥剂。 1.31.3干燥的分类干燥的分类1、按操作压力分:常压干燥和真空干燥常压干燥和真空干燥2、按操作方式分:连续式干燥和间歇式干燥连续式干燥和间歇式干燥3、按给湿物料提供热能的方式分:传导干燥传导干燥:将热能以传导的方式通过金属壁面传给湿物料。特点:热能利用率高。对流干

4、燥对流干燥:将热能以对流的方式传给与其直接接触的湿物料。将热能以对流的方式传给与其直接接触的湿物料。特点:热能利用率比传导干燥低。辐射干燥(光波)辐射干燥(光波):热能以电磁波的形式由辐射器发射,射至湿物料表面被其吸收再转变为热能。介电加热干燥(微波)介电加热干燥(微波):将需要干燥的物料置于高频电场的交变作用使物料加热而达到干燥。1.4干燥速度干燥速度对流干燥为例对流干燥为例对一定干燥任务,干燥器尺寸取决于干燥时间和干燥速率对一定干燥任务,干燥器尺寸取决于干燥时间和干燥速率。由于干燥过程的复杂性,由于干燥过程的复杂性,通常干燥速率不是根据理论进行通常干燥速率不是根据理论进行计算,而是通过实验

5、测定的。计算,而是通过实验测定的。为了简化影响因素,为了简化影响因素,干燥实验都是在恒定干燥条件下进行干燥实验都是在恒定干燥条件下进行的,即在一定的气固接触方式下,固定气体的温度、湿的,即在一定的气固接触方式下,固定气体的温度、湿度和流过物料表面的速度进行实验。度和流过物料表面的速度进行实验。为保证为保证恒定干燥条件恒定干燥条件,采用大量空气干燥少量物料,采用大量空气干燥少量物料,以使以使气体的温度、湿度和流速在干燥器中恒定不变。实验为间气体的温度、湿度和流速在干燥器中恒定不变。实验为间歇操作,物料的温度和湿含量随时间连续变化。歇操作,物料的温度和湿含量随时间连续变化。 恒速干燥段恒速干燥段(

6、Constant-rate period):物料温度恒定在物料温度恒定在 tw,X 变化呈变化呈直线关系,气体传给物料的热量直线关系,气体传给物料的热量全部用于湿份汽化。全部用于湿份汽化。预热段预热段(Pre-heat period):初始湿含量初始湿含量 X1 和温度和温度 1 变为变为 X 和和 tw。物料吸热升温以提高汽。物料吸热升温以提高汽化速率,但湿含量变化不大。化速率,但湿含量变化不大。干燥曲线:干燥曲线:物料湿含量物料湿含量 X 与干燥时间与干燥时间 的关系曲线。的关系曲线。A湿含量湿含量XXctwDCBADCBtX*物料表面温度物料表面温度 干燥时间干燥时间 预热段预热段恒速段

7、恒速段降速段降速段降速干燥段降速干燥段 (Falling-rate period):物料开始升温,物料开始升温,X 变化减慢,气体传给物料的热量仅部分用变化减慢,气体传给物料的热量仅部分用于湿份汽化,其余用于物料升温,当于湿份汽化,其余用于物料升温,当 X = X* , = tW。干燥速率干燥速率U:干燥器单位时间内汽化的湿分量:干燥器单位时间内汽化的湿分量 (kg湿分湿分/s)。微分形式为,微分形式为,式中:式中:U 干燥器的干燥速率,干燥器的干燥速率,kg/s; W 汽化水份量,汽化水份量,kg; Gc 绝干物料的质量,绝干物料的质量,kg; 干燥速度干燥速度 (干燥通量干燥通量) N:干

8、燥器单位时间内在物料单位表面干燥器单位时间内在物料单位表面积上汽化的湿分量(积上汽化的湿分量(kg湿分湿分/(m2s))。微分形式为)。微分形式为 ddddXGWUc ddddXAGAWNc 式中:式中:N 干燥器的干燥速度,干燥器的干燥速度,kg/(m2s); A 物料表面积,即干燥面积,物料表面积,即干燥面积,m2。 如果物料的形状规则,干燥面积容如果物料的形状规则,干燥面积容易求出,使用干燥速度较为方便。易求出,使用干燥速度较为方便。如果物料形状是不规则的,干燥面积不如果物料形状是不规则的,干燥面积不易求出,则可使用干燥速率进行计算。易求出,则可使用干燥速率进行计算。 设物料的初始湿含量

9、为设物料的初始湿含量为 X1,产品,产品湿含量为湿含量为 X2:当当 X1Xc 和和 X2Xc 时,干燥有时,干燥有两个阶段;两个阶段;当当 X1Xc 或或 X2Xc 时,干燥都时,干燥都只有一个阶段,即恒速干燥段。只有一个阶段,即恒速干燥段。 由于物料预热段很短,通常将其由于物料预热段很短,通常将其并入恒速干燥段;并入恒速干燥段;以临界湿含量以临界湿含量 Xc 为界为界,可将干燥,可将干燥过程只分为过程只分为恒速干燥和降速干燥恒速干燥和降速干燥两个阶段。两个阶段。干燥速率曲线:干燥速率曲线:干燥速率干燥速率 U 或干燥速度或干燥速度 N 与湿含量与湿含量 X 的关的关系曲线。干燥过程的特征在

10、干燥速率曲线上更为直观。系曲线。干燥过程的特征在干燥速率曲线上更为直观。ABCD干燥速率干燥速率 U 或或 NABCD物料温度物料温度 twXcX*湿含量湿含量 XIIIC一、湿空气的状态参数一、湿空气的状态参数l干球温度干球温度 t :湿气体的真实温度,简称温度(湿气体的真实温度,简称温度( 或或 K)。将温度计直接插在湿气体中即可测量。)。将温度计直接插在湿气体中即可测量。l系统总压系统总压 P :即湿气体的总压。干燥过程中系统即湿气体的总压。干燥过程中系统总压基本上恒定不变。总压基本上恒定不变。l干燥操作通常在常压下进行,热敏性物料的干燥干燥操作通常在常压下进行,热敏性物料的干燥一般在减

11、压下操作。一般在减压下操作。 第二节 湿空气和物料中水分的性质湿份的表示方法湿份的表示方法湿气体中湿份蒸汽的压力,用湿气体中湿份蒸汽的压力,用 p 表示(表示(kpa ););当气体为湿份蒸汽所饱和时,湿份分压达到最大值,即系统当气体为湿份蒸汽所饱和时,湿份分压达到最大值,即系统温度下湿份的饱和蒸汽压。温度下湿份的饱和蒸汽压。 对于空气对于空气-水系统:水系统:Mw=18.02kg/kmol,Mg=28.96 kg/kmolpPpMMMnMnHgwggww pPpH 622. 0湿份分压湿份分压(Moisture partial pressure)湿气体中湿份蒸汽的质量与绝干气体的质量之比。若

12、湿份蒸湿气体中湿份蒸汽的质量与绝干气体的质量之比。若湿份蒸汽和绝干气体的摩尔数汽和绝干气体的摩尔数 (nw, ng) 和摩尔质量和摩尔质量 (Mw , Mg) 绝对湿度绝对湿度(湿度湿度) H(Humidity)总压一定时,气体的湿度只与湿份蒸汽的分压有关。 kg湿份蒸汽湿份蒸汽/kg绝干气体绝干气体湿度只表示湿气体中所含湿份的绝对数,不能反映气体偏离湿度只表示湿气体中所含湿份的绝对数,不能反映气体偏离饱和状态的程度(气体的吸湿潜力)。饱和状态的程度(气体的吸湿潜力)。相对湿度:相对湿度:一定的系统总压和温度下,气体中湿份蒸汽的分一定的系统总压和温度下,气体中湿份蒸汽的分压压 p 与系统温度下

13、湿份的与系统温度下湿份的饱和蒸汽压饱和蒸汽压 ps 之比。之比。 值越低,气体偏离饱和的程度越远,吸湿潜力越大;值越低,气体偏离饱和的程度越远,吸湿潜力越大; =100% 时,时,p=ps,气体被湿份蒸汽所饱和,不能再吸湿。,气体被湿份蒸汽所饱和,不能再吸湿。对于空气对于空气-水系统:水系统:%100 spp sspPpH 622. 0物料中水分的性质物料中水分的性质湿物料是绝干固体与液态湿分的混合物。湿物料是绝干固体与液态湿分的混合物。湿基湿含量湿基湿含量 w:单位质量的湿物料中所含液态湿分的质量。单位质量的湿物料中所含液态湿分的质量。干基湿含量干基湿含量 X:单位质量的绝干物料中所含液态湿

14、分的质量。单位质量的绝干物料中所含液态湿分的质量。换算关系:换算关系: 物料湿分的表示方法物料湿分的表示方法 TcTWGWw 湿物料的质物量物料所含液态料所含液cTGWX 绝干物料的质量量物料所含液态湿份的质XXw 1wwX 1工业生产中,物料湿含量通常以湿基湿含量表示工业生产中,物料湿含量通常以湿基湿含量表示,但由于物,但由于物料的总质量在干燥过程中不断减少,而绝干物料的质量不变,料的总质量在干燥过程中不断减少,而绝干物料的质量不变,故在故在干燥计算中以干基湿含量表示较为方便。干燥计算中以干基湿含量表示较为方便。 湿份在气体和固体间的平衡关系湿份在气体和固体间的平衡关系 湿份的传递方向湿份的

15、传递方向 (干燥或吸湿干燥或吸湿) 和限度和限度 (干燥程度干燥程度) 由湿份在由湿份在气体和固体两相间的平衡关系决定。气体和固体两相间的平衡关系决定。pXpsXh平衡状态:平衡状态:当湿含量为当湿含量为 X 的湿物料与湿份分压为的湿物料与湿份分压为 p 的不饱的不饱和空气接触时,物料将失去自身的湿份或吸收气体中的湿份,和空气接触时,物料将失去自身的湿份或吸收气体中的湿份,直到湿份在物料表面的蒸汽压等于气体中的湿份分压。直到湿份在物料表面的蒸汽压等于气体中的湿份分压。平衡湿含量:平衡湿含量:平衡状态下物料的湿含量。不仅取决于气体的平衡状态下物料的湿含量。不仅取决于气体的状态,还与物料的种类有很

16、大的关系。状态,还与物料的种类有很大的关系。 X*p结合水分:结合水分:与物料存在某种形与物料存在某种形式的结合,其汽化能力比独立式的结合,其汽化能力比独立存在的水要低,蒸汽压或汽化存在的水要低,蒸汽压或汽化能力与水分和物料结合力的强能力与水分和物料结合力的强弱有关。弱有关。非结合水分:非结合水分:与物料没有任何形式的结合,具有和独立存在与物料没有任何形式的结合,具有和独立存在的水相同的蒸汽压和汽化能力。的水相同的蒸汽压和汽化能力。湿含量湿含量 XXh相对湿度相对湿度 非结合非结合水分水分结合水分结合水分01.00.5结合水分按结合方式可分为:结合水分按结合方式可分为:吸附水分、毛细管水分、溶

17、吸附水分、毛细管水分、溶涨水分涨水分(物料细胞壁内的水分物料细胞壁内的水分)和化学结合水分和化学结合水分(结晶水结晶水)。化学结合水分与物料细胞壁水分化学结合水分与物料细胞壁水分以化学键形式与物料分子以化学键形式与物料分子结合,结合力较强,难汽化;吸附水分和毛细管水分以物结合,结合力较强,难汽化;吸附水分和毛细管水分以物理吸附方式与物料结合,结合力相对较弱,易于汽化。理吸附方式与物料结合,结合力相对较弱,易于汽化。 平衡水分:平衡水分:低于平衡湿含量低于平衡湿含量 X* 的水分。是不可除水分。的水分。是不可除水分。自由水分:自由水分:高于平衡湿含量高于平衡湿含量 X* 的水分。是可除水分。的水

18、分。是可除水分。吸湿过程:吸湿过程:若若 XXh ,则物料将吸收饱和气体中的水分使湿,则物料将吸收饱和气体中的水分使湿含量增加至湿含量含量增加至湿含量 Xh,即最大吸湿湿含量,物料不可能通,即最大吸湿湿含量,物料不可能通过吸收饱和气体中的湿份使湿含量超过过吸收饱和气体中的湿份使湿含量超过 Xh。欲使物料增湿。欲使物料增湿超过超过 Xh,必须使物料与液态水直接接触。,必须使物料与液态水直接接触。干燥过程:干燥过程:当湿物料与不饱当湿物料与不饱和气体接触时,和气体接触时,X 向向 X* 接近,接近,干燥过程的极限为干燥过程的极限为 X*。物料。物料的的 X* 与湿气体的状态有关,与湿气体的状态有关

19、,气体的温度和湿度不同,物气体的温度和湿度不同,物料的料的 X* 不同。欲使物料减湿不同。欲使物料减湿至绝干,必须与绝干气体接至绝干,必须与绝干气体接触。触。 湿含量湿含量 XXh相对湿度相对湿度 非结合非结合水分水分结合水分结合水分自由水分自由水分平衡水分平衡水分X*01.00.5第三节第三节 干燥过程干燥过程l恒速干燥阶段恒速干燥阶段l湿物料表面为非结合水所湿润,湿物料表面为非结合水所湿润,物料表面温度是该空气状物料表面温度是该空气状态下的湿球温度;态下的湿球温度;l传热推动力(温度差)、传质推动力(饱和蒸汽压差)是传热推动力(温度差)、传质推动力(饱和蒸汽压差)是一个定值;一个定值;干燥

20、速率也是一个定值;干燥速率也是一个定值;l该阶段的干燥速率决定于该阶段的干燥速率决定于物料表面水分汽化的速率物料表面水分汽化的速率、决定、决定于于水蒸气通过干燥表面扩散到气相主体的速率水蒸气通过干燥表面扩散到气相主体的速率。因此,又。因此,又称为表面汽化控制阶段。称为表面汽化控制阶段。l干燥速率干燥速率几乎等于纯水的汽化速度,和物料湿含量、物料几乎等于纯水的汽化速度,和物料湿含量、物料类别无关;类别无关;l影响因子主要有:空气流速、空气湿度、空气温度等外部影响因子主要有:空气流速、空气湿度、空气温度等外部条件。条件。降速干燥阶段降速干燥阶段l物料湿含量降至临界点以后,便进入降速干燥阶段。物料湿

21、含量降至临界点以后,便进入降速干燥阶段。l在降速干燥阶段,非结合水以及被蒸发,继续进行干在降速干燥阶段,非结合水以及被蒸发,继续进行干燥,只能蒸发结合水。燥,只能蒸发结合水。l结合水的蒸气压恒低于同温下纯水的饱和蒸汽压结合水的蒸气压恒低于同温下纯水的饱和蒸汽压,传,传质、传热推动力逐渐减小,干燥速率随之降低;质、传热推动力逐渐减小,干燥速率随之降低;l干燥空气的剩余能量被用于加热物料表面,物料表面干燥空气的剩余能量被用于加热物料表面,物料表面温度逐渐升高,局部干燥。温度逐渐升高,局部干燥。l干燥速率取决于水分和蒸汽在物料内部的扩散速度干燥速率取决于水分和蒸汽在物料内部的扩散速度。因此,亦称为内

22、部扩散控制阶段,与外部条件关系不因此,亦称为内部扩散控制阶段,与外部条件关系不大。大。l主要影响因素为物料结构、形状和大小主要影响因素为物料结构、形状和大小物料尺寸和气固接触方式物料尺寸和气固接触方式 减小物料尺寸,干燥面积增大,干燥速率加快。减小物料尺寸,干燥面积增大,干燥速率加快。(c) 干燥介质自下而上穿过物料层,可形成流化床干燥介质自下而上穿过物料层,可形成流化床 。 (b) 干燥介质自上而下穿过物料层,不能形成流化床干燥介质自上而下穿过物料层,不能形成流化床 ;(a) 干燥介质平行掠过物料层表面干燥介质平行掠过物料层表面 ;干燥介质条件干燥介质条件 物料本性物料本性 通过强化外部干燥

23、条件通过强化外部干燥条件 ( t, H, u) 来增加传热传质推来增加传热传质推动力,减小气膜阻力,可提高恒速段动力,减小气膜阻力,可提高恒速段 (表面汽化控制表面汽化控制) 的的干燥速率,但对降速段干燥速率,但对降速段 (内部扩散控制内部扩散控制) 的改善不大。的改善不大。 强化干燥条件将使强化干燥条件将使 Xc 增加,更多水分将在降速段汽化。增加,更多水分将在降速段汽化。 气体温度的提高受热源条件和物料耐热性的限制。气体温度的提高受热源条件和物料耐热性的限制。 u, H ,需使用更大量的气体,干燥过程能耗增加。,需使用更大量的气体,干燥过程能耗增加。 物料本性不影响恒速段的干燥速率;物料本

24、性不影响恒速段的干燥速率; 物料结构不同,与水分的结合方式、结合力的强弱不同,物料结构不同,与水分的结合方式、结合力的强弱不同,降速段干燥速率差异很大。降速段干燥速率差异很大。 强化干燥速率时,须考虑物料本性。若恒速段速率太快,强化干燥速率时,须考虑物料本性。若恒速段速率太快,有些物料会变形、开裂或表面结硬壳;而在降速段则应有些物料会变形、开裂或表面结硬壳;而在降速段则应考虑物料的耐热性,如热敏性物料不能采用过高温度的考虑物料的耐热性,如热敏性物料不能采用过高温度的气体作为干燥介质。气体作为干燥介质。(1)箱式干燥器)箱式干燥器第四节第四节 干燥设备及其应用干燥设备及其应用对流干燥对流干燥优点

25、:对物料适应性强,可以用于各种物料的干燥,适用于优点:对物料适应性强,可以用于各种物料的干燥,适用于小规模多品种、干燥条件变动大的场合,小规模多品种、干燥条件变动大的场合,缺点:物料得不到分散,气固两相接触不好,干燥时间长;缺点:物料得不到分散,气固两相接触不好,干燥时间长;热效率较低,产品质量不易均匀;热效率较低,产品质量不易均匀;(1)箱式干燥器)箱式干燥器(2)喷雾干燥器)喷雾干燥器对流干燥对流干燥l采用雾化器,将料液分散成细小雾滴,在喷雾干燥器采用雾化器,将料液分散成细小雾滴,在喷雾干燥器内直接进行干燥,并采用旋风分离器对干燥后的物料内直接进行干燥,并采用旋风分离器对干燥后的物料进行回

26、收;进行回收;l能控制操作参数:进风温度,进料速度,出风温度依能控制操作参数:进风温度,进料速度,出风温度依赖前两者。赖前两者。l优点优点:传热表面积大,干燥时间短,适用于抗生素、传热表面积大,干燥时间短,适用于抗生素、酵母粉、酶制剂等热敏性物质的干燥;并可将蒸发、酵母粉、酶制剂等热敏性物质的干燥;并可将蒸发、结晶、过滤、粉碎等过程集成于一次完成。结晶、过滤、粉碎等过程集成于一次完成。l缺点:能耗大、设备体积过大缺点:能耗大、设备体积过大(2)喷雾干燥器)喷雾干燥器 喷雾干燥过程可分为四个阶段:料液雾化;雾喷雾干燥过程可分为四个阶段:料液雾化;雾滴与空气接触;雾滴干燥;干燥产品与空气分离。滴与

27、空气接触;雾滴干燥;干燥产品与空气分离。l(1)(1)料液雾化料液雾化 目的在于将料液分散成微细的雾滴,目的在于将料液分散成微细的雾滴,雾滴的平均直径为雾滴的平均直径为202060m60m,因此具有很大的,因此具有很大的表面积。当其与热空气接触时,雾滴就迅速气化表面积。当其与热空气接触时,雾滴就迅速气化而干燥为粉末或颗粒产品。雾化器是喷雾干燥的而干燥为粉末或颗粒产品。雾化器是喷雾干燥的关键部位。目前常用的雾化器有气流式喷嘴、压关键部位。目前常用的雾化器有气流式喷嘴、压力式喷嘴和离心式喷嘴。力式喷嘴和离心式喷嘴。喷雾干燥的工艺过程喷雾干燥的工艺过程压力喷雾压力喷雾离心喷雾离心喷雾气流喷雾器气流喷

28、雾器雾化器(Sprayer) 雾化器(雾化器(Sprayer) 雾化器的一般要求雾化器的一般要求雾化器是喷雾干燥器的关键部件,它将影响到产品的质量和能量雾化器是喷雾干燥器的关键部件,它将影响到产品的质量和能量消耗,好的雾化器应具有雾滴直径均匀,喷嘴结构简单,生产能消耗,好的雾化器应具有雾滴直径均匀,喷嘴结构简单,生产能力大,能量消耗低,操作方便等特点。力大,能量消耗低,操作方便等特点。气流式雾化器气流式雾化器压缩空气在喷嘴处达到音速并形压缩空气在喷嘴处达到音速并形成很低的压力,抽送料液由喷嘴成很低的压力,抽送料液由喷嘴成雾状喷出。可制备粒径小于成雾状喷出。可制备粒径小于 5 m 的微细颗粒,能

29、处理粘度的微细颗粒,能处理粘度较大的料液,但动力消耗较大,较大的料液,但动力消耗较大,装置的生产能力较小。装置的生产能力较小。料液料液空气空气雾化器(雾化器(SprayerSprayer) 离心式雾化器离心式雾化器料液送入一高速旋转的(料液送入一高速旋转的(400020000 rpm)装有放射形叶片的圆)装有放射形叶片的圆盘中央,在离心力作用下加速从周边(周向速度盘中央,在离心力作用下加速从周边(周向速度100160m/s)呈)呈雾状洒出。雾状洒出。轴轴料液料液优点:优点:操作简单,对物料的适应能力强,操作弹性大,产品粒径操作简单,对物料的适应能力强,操作弹性大,产品粒径均匀。特别适合于处理固

30、相含量较高的液体。均匀。特别适合于处理固相含量较高的液体。缺点:缺点:干燥器直径较大,雾化器加工难度大,制造价格高。干燥器直径较大,雾化器加工难度大,制造价格高。雾化器(雾化器(Sprayer) 压力式雾化器压力式雾化器应用最为广泛。用泵将料液加压至应用最为广泛。用泵将料液加压至 30-200atm 并通入喷嘴,喷嘴并通入喷嘴,喷嘴内有螺旋室,液体在其中高速旋转并从出口小孔处呈雾状喷出。内有螺旋室,液体在其中高速旋转并从出口小孔处呈雾状喷出。优点:优点:结构简单,造价低,动力消耗低。结构简单,造价低,动力消耗低。缺点:缺点:操作弹性小,产品粒径不均匀,操作弹性小,产品粒径不均匀,喷嘴容易因腐蚀

31、或磨损而影响喷喷嘴容易因腐蚀或磨损而影响喷雾质量。雾质量。(2)(2)雾滴与空气接触雾滴与空气接触l在干燥室内,雾滴与空气的接触方式有并流式、逆流式和在干燥室内,雾滴与空气的接触方式有并流式、逆流式和混流式三种。混流式三种。l并流系统并流系统,最热的干燥空气与水分最大的雾滴接触,因而,最热的干燥空气与水分最大的雾滴接触,因而水分迅速蒸发,从雾滴到干燥成品的整个历程中,物料温水分迅速蒸发,从雾滴到干燥成品的整个历程中,物料温度不高,对热敏性物料的干燥有利,所获得的产品常为非度不高,对热敏性物料的干燥有利,所获得的产品常为非球形的多孔颗粒。球形的多孔颗粒。l逆流系统逆流系统,在塔顶喷出的雾滴与塔底

32、上来的较湿空气接触,在塔顶喷出的雾滴与塔底上来的较湿空气接触,水分蒸发速度比并流慢,适用于耐受高温、含水量低的非水分蒸发速度比并流慢,适用于耐受高温、含水量低的非热敏性物料处理。热敏性物料处理。l混流系统混流系统,干燥室底的喷雾嘴向上喷雾,热空气从室顶进,干燥室底的喷雾嘴向上喷雾,热空气从室顶进入,性能兼二者之间。入,性能兼二者之间。(3)(3)雾滴干燥阶段雾滴干燥阶段 恒速干燥和降速干燥两个阶恒速干燥和降速干燥两个阶段。干燥过程室传热和传质同时进行的过程。段。干燥过程室传热和传质同时进行的过程。(4)(4)干燥产品与空气分离干燥产品与空气分离 干燥的粉末或颗粒落干燥的粉末或颗粒落在干燥室的锥

33、体四壁并滑落到锥底,通过星形阀之在干燥室的锥体四壁并滑落到锥底,通过星形阀之类的排灰阀排出,少量的细粉则随空气进入旋风分类的排灰阀排出,少量的细粉则随空气进入旋风分离器进一步分离。然后将成品输送到另一处混合后离器进一步分离。然后将成品输送到另一处混合后储入成品库或直径包装。储入成品库或直径包装。(3 3)气流干燥器)气流干燥器对流干燥对流干燥优点优点:干燥强度大,干燥时间极短,热效率高、设备简单、干燥强度大,干燥时间极短,热效率高、设备简单、且处理量极大,产品质量均匀可靠。且处理量极大,产品质量均匀可靠。缺点:干燥管太高,安装受限制。缺点:干燥管太高,安装受限制。近年来出现了几种新型的气流干燥

34、器近年来出现了几种新型的气流干燥器:多级气流干燥器。将几个较短的干燥管串联使用,每个干多级气流干燥器。将几个较短的干燥管串联使用,每个干燥管都单独设置旋风分离器和风机,从而增加了入口段的总燥管都单独设置旋风分离器和风机,从而增加了入口段的总长度。长度。脉冲式气流干燥器。采用直径交替缩小和扩大的干燥管脉冲式气流干燥器。采用直径交替缩小和扩大的干燥管(脉冲管脉冲管),由于管内气速交替变化,从而增大了气流与颗粒,由于管内气速交替变化,从而增大了气流与颗粒的相对速度。的相对速度。旋风式气流干燥器。使携带物料颗粒的气流,从切线方向旋风式气流干燥器。使携带物料颗粒的气流,从切线方向进入旋风干燥室,以增大气体与颗粒之间的相对速度,也降进入旋风干燥室,以增大气体与颗粒之间的相对速度,也降低了气流干燥器的高度。低了气流干燥器的高度。(3 3

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