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1、第十三章第十三章 干燥干燥内容简介内容简介n干燥概论n干燥加热方式n干燥对象n干燥流程n干燥设备及相关技术第一节 干燥概论并且便于携带和储运。1.2 干燥的策略宏观的产品干燥涉及到很多方面:(1)在提取分离纯化的过程中提高临界相对湿度,防止吸湿n 产品中杂质如有组分暴露较多氢键,易吸收水分。n 故除去提取物中的蛋白质、多糖、淀粉、黏液质、无机盐等吸湿性强的无效成分,可以减小制剂吸湿程度。n纯化技术如水提醇沉法或醇提水沉法、高速离心法、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,起到防潮作用。(2)选择适当辅料,减少吸湿量,防止产品吸湿 n对于容易吸湿的产品原料,应

2、选择不易吸水的辅料,减少产品的总吸湿量,降低吸湿程度。n如微晶纤维素、微粉硅胶、可溶性淀粉、甘露醇、乳糖、微粉纤维素、液状石蜡、甲基纤维寨、高岭土、硅酸化微晶纤维素等均可调节产品的吸湿性。n而硫酸钙、磷酸钙、磷酸氢钙、磷酸二氢钙等钙盐本身具有强吸湿能力,而且在强吸收水分后形成不容易扩散的结晶水,常被用作固体制剂的辅料。(3)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、喷雾干燥等方法提高浸膏的干燥效率。但由以往干燥效果来看,喷雾干燥干燥效率较高 (4)采用防潮包装减慢吸湿速度,防止产品吸湿 n 选择包装材料要注意其厚薄及透湿、透气性的

3、差异。n不同材料制成的复合膜对药品的稳定性影响差异很大:铝箔复合膜显著优于镀铝塑料复合膜,镀铝塑料复合膜又优于塑料薄膜 (5)在贮存过程中减慢吸湿速度,防止制剂吸湿 n 制剂在贮存过程中,常常采用干燥剂来从大气中吸收潮气。n目前,医药保健品中主要有3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。n干燥剂可以在小环境中使用,直接放在瓶、罐或其它密闭的小袋中,使小环境中的中药制剂保持干燥;在中环境中使用,直接放在包装的纸箱(或包装桶、袋)中使用,以避免包装中的中药制剂受潮;在大环境中使用,直接放在类似仓库、集装箱中使用,以达到控制大环境湿度的目的。 1.2干燥的分类干燥的分类1、按操作压

4、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。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。第二节 干燥加热方式 根据传热机理的不同,根据传热机理的不同, 热传导热传导 热的传递:

5、热的传递: 对流传热对流传热 辐射传热辐射传热 但根据具体情况,热量传递可以以其中但根据具体情况,热量传递可以以其中一种方式进行,也可以以二种或三种方一种方式进行,也可以以二种或三种方式同时进行。在无外功输入时,净的热式同时进行。在无外功输入时,净的热流方向总是由高温处向低温处流动流方向总是由高温处向低温处流动2.1热传导热传导热传导(导热)热传导(导热) 物体各部分之间不发生相对位移,仅借分物体各部分之间不发生相对位移,仅借分子、原子和自由电子等微观粒子的热运动子、原子和自由电子等微观粒子的热运动而引起的热量传递称为热传导。而引起的热量传递称为热传导。 特点:特点:没没有物质的宏观位移有物质

6、的宏观位移 n气体热传导是气体分子作不规则热运动时气体热传导是气体分子作不规则热运动时相互碰撞的结果。相互碰撞的结果。n 液体热传导的机理与气体类似,但是由于液体热传导的机理与气体类似,但是由于液体分子间距较小,分子力场对分子碰撞液体分子间距较小,分子力场对分子碰撞过程中的能量交换影响很大,故变得更加过程中的能量交换影响很大,故变得更加复杂些。复杂些。n固体以两种方式传导热能,即自由电子的固体以两种方式传导热能,即自由电子的迁移和晶格振动。迁移和晶格振动。 导电体自由电子的迁移导电体自由电子的迁移 非导电体晶格振动非导电体晶格振动xtdAdQ 傅立叶定律是热传导的基本定律,它指出:单位时间内传

7、导傅立叶定律是热传导的基本定律,它指出:单位时间内传导的热量与温度梯度及垂直于热流方向的截面积成正比,即的热量与温度梯度及垂直于热流方向的截面积成正比,即 导热系数表征物质导热能力的大小,是物质的物理性质之一,其值与物质的组成、结构、密度、导热系数表征物质导热能力的大小,是物质的物理性质之一,其值与物质的组成、结构、密度、温度及压强有关。温度及压强有关。式中式中 Q单位时间传导的热量,简称传热速率,单位时间传导的热量,简称传热速率,w A导热面积,即垂直于热流方向的表面积,导热面积,即垂直于热流方向的表面积,m2 导热系数导热系数(thermal conductivity),w/m.k。式中的

8、负号指热流方向和温度梯度方向相反式中的负号指热流方向和温度梯度方向相反。 傅立叶定律傅立叶定律dxdtAQRtAbttttAbQ2121)( 式中式中t=t1-t2为导热的推动力为导热的推动力(driving force),而,而R=b/A则则为导热的热阻为导热的热阻(thermal resistance)。 根据傅立叶定律(平层)根据傅立叶定律(平层) 分离积分变量后积分,积分边界条件:当分离积分变量后积分,积分边界条件:当x=0时,时,t= t1;x=b时,时,t= t2,2.2 对流传热对流传热对流传热对流传热对流传热是由流体内部各部分质点发生宏观运动而引起对流传热是由流体内部各部分质点

9、发生宏观运动而引起的热量传递过程。的热量传递过程。 见到的对流传热有热能由流体传到固体壁面或由固体见到的对流传热有热能由流体传到固体壁面或由固体壁面传入周围流体两种壁面传入周围流体两种 强制对流:将外力(泵或搅拌器)施加于流强制对流:将外力(泵或搅拌器)施加于流 体上,从而促使流体微团发生运动体上,从而促使流体微团发生运动对流传热对流传热 自然对流:由于流体内部存在温度差,形成自然对流:由于流体内部存在温度差,形成 流体的密度差,从而使流体微团在固体流体的密度差,从而使流体微团在固体 壁面与其附近流体之间产生上下方向的循环壁面与其附近流体之间产生上下方向的循环 流动。流动。传热过程传热过程高温

10、流体高温流体湍流主体湍流主体壁面两侧壁面两侧层流底层层流底层湍流主体湍流主体低温流体低温流体q湍流主体湍流主体对流传热对流传热温度分布均匀温度分布均匀p层流底层层流底层导热导热温度梯度大温度梯度大p壁面壁面导热导热(导热系数较导热系数较流体大流体大)有温度梯度有温度梯度不同区域的不同区域的传热特性:传热特性:传热边界层传热边界层(thermal boundary layer) :温度边界层。温度边界层。有温度梯度较大的区域。有温度梯度较大的区域。传热的热阻即主要几种在此层传热的热阻即主要几种在此层中中。温度温度距离距离TTwtwt热流体热流体冷流体冷流体传热壁面传热壁面湍流主体湍流主体湍流主体

11、湍流主体传热壁面传热壁面层流层流底层底层层流层流底层底层传热方向传热方向对流传热示意图对流传热示意图式中式中 Q对流传热速率,对流传热速率,W; A传热面积,传热面积,m2 t对流传热温度差,对流传热温度差, t= T-TW或或t= t-tW,; T热流体平均温度,热流体平均温度,; TW与热流体接触的壁面温度,与热流体接触的壁面温度,; t冷流体的平均温度,冷流体的平均温度,; tW与冷流体接触的壁面温度,与冷流体接触的壁面温度,; a对流传热系数对流传热系数(heat transfer confficient),W/m2K(或(或W/m2)。)。 RtATTQw1上式称为牛顿冷却定律。上式

12、称为牛顿冷却定律。 简化处理:认为流体的全部温度差集中在厚度为简化处理:认为流体的全部温度差集中在厚度为t的有效膜的有效膜内,但有效膜的厚度内,但有效膜的厚度t又难以测定,所以以又难以测定,所以以代替代替/t 而用下式而用下式描述对流传热的基本关系描述对流传热的基本关系 Q= A(T-Tw)对流传热速率对流传热速率(1) 流体的状态:流体的状态:液体、气体、蒸汽及在传热过程中是否有相变。有相液体、气体、蒸汽及在传热过程中是否有相变。有相 变时对流传热系数比无相变化时大的多;变时对流传热系数比无相变化时大的多; ( 2 ) 流体的物理性质:流体的物理性质:影响较大的物性如密度影响较大的物性如密度

13、、比热、比热cp、导热系数、导热系数 、粘度、粘度等;等;( 3 ) 流体的运动状况:流体的运动状况:层流、过渡流或湍流;层流、过渡流或湍流;( 4 ) 流体对流的状况:流体对流的状况:自然对流,强制对流;自然对流,强制对流;(5)传热表面的形状、位置及大小:传热表面的形状、位置及大小:如管、板、管束、管径、管如管、板、管束、管径、管 长、管子排列方式、垂直放置或水平放置等。长、管子排列方式、垂直放置或水平放置等。 影响对流传热系数的主要因素影响对流传热系数的主要因素2.3 辐射传热辐射传热辐射传热辐射传热因热的原因而产生的电磁波在空间的传递称为热辐射。因热的原因而产生的电磁波在空间的传递称为

14、热辐射。辐射传热的特征:辐射传热的特征:n热辐射与热传导和对流传热的最大区别就在于它热辐射与热传导和对流传热的最大区别就在于它可以在完全真空的地方传递而无需任何介质。可以在完全真空的地方传递而无需任何介质。n不仅产生能量的转移,而且还伴随着能量形式的不仅产生能量的转移,而且还伴随着能量形式的转换,即在高温处,热能转化为辐射能,以电磁转换,即在高温处,热能转化为辐射能,以电磁波的形式向空间发送,当遇到另一个能吸收辐射波的形式向空间发送,当遇到另一个能吸收辐射能的物体时,即被其部分或全部地吸收而转化为能的物体时,即被其部分或全部地吸收而转化为热能。辐射传热即是物体间相互辐射和吸收能量热能。辐射传热

15、即是物体间相互辐射和吸收能量的总结果。的总结果。n应予说明的是,任何物体只要在绝对零度以上,应予说明的是,任何物体只要在绝对零度以上,都能发射辐射能,但仅当物体间的温度差较大时,都能发射辐射能,但仅当物体间的温度差较大时,辐射传热才能成为主要的传热方式。辐射传热才能成为主要的传热方式。辐射传热的基本概念及基本定律辐射传热的基本概念及基本定律基本概念基本概念辐射传热又称为热辐射,是指由本身温度辐射传热又称为热辐射,是指由本身温度引起的能量辐射,在一定波长范围内引起的能量辐射,在一定波长范围内 (0.440m 之间之间,主要是可见光和红外光主要是可见光和红外光),表现为热能。表现为热能。特点:特点

16、:a 传播方式以电磁波的形式,不需要任何介传播方式以电磁波的形式,不需要任何介质进行传递。质进行传递。b热辐射与光辐射的本质完全相同,区别是:热辐射与光辐射的本质完全相同,区别是:波长不同。热辐射的波长范围:理论上:波长不同。热辐射的波长范围:理论上:0。热辐射和可见光一样,具有反射、。热辐射和可见光一样,具有反射、折射和吸收的特性,服从光的反射和折射折射和吸收的特性,服从光的反射和折射定律,能在均一介质中作直线传播定律,能在均一介质中作直线传播.2.4 介电加热辐射加热 VS 微波加热(介电)n 微波主要是高频电磁波,一碰到金属就发生反射。在电磁场中,极性分子(如水)的正、负电荷的中心不重合

17、,在外电场的作用下,使原来在外电场的作用下使分子中的正负电荷中心沿电场方向只产生位移极化)如果外电场是交变的,那末有极分子的转向也要随电场的变化而不断改变方向。在这个过程中,由于分子间的相互碰撞,将使电能转化为分子的动能,然后再转化为热能,使物体的温度升高。此机理也称为“分子搅拌分子搅拌”,相对于机械搅拌,搅拌均匀,但微波放热均匀只针对它通过的35cm厚度。n辐射加热(主要是利用热物体中分子热运动中电子能量跃迁产生的以光子形式产生的电磁波,主要为红外光),以共振方式使通过介质分子的分子键键角和伸分子键键角和伸缩长度发生变化(频率相同的振动)缩长度发生变化(频率相同的振动),而改变分子动能和势能

18、,产生热现象。紫外也有类似加热效应,但其生物效应主要促进光化学反应。頻率增加頻率增加無線電波無線電波微波微波可見光可見光X射線射線紅外輻射紅外輻射紫外紫外 輻射輻射伽瑪射線伽瑪射線第三节 干燥对象(1)化学结合水 水分与物料的离子型结合和结晶型分子结合(结晶水),结晶水的脱除必将引起晶体的崩溃; (2)物化结合水 包括吸附、渗透和结构水分,其中吸附水分结合力最强;(3)机械结合水 毛细管水、湿润水分、孔隙水份 其中,结合水(包括细胞含水、纤维束含水以及毛细管水)较难以除去;而如下结合水(物料表面的湿润水分和孔隙水份)较容易除去 (1)平衡水分 当一种物料与一定温度及湿度的空气接触时,物料势必会

19、放出或吸收一定量的水分,物料的含水量会趋于一定值。此时,物料的含水量称为该空气状态下的平衡水分。平衡水分代表物料在一定空气状态下的干燥极限,即用热空气干燥法,平衡水分是不能去除的(2)自由水分在干燥过程中能够除去的水分,是物料中超出平衡水分的部分 平衡水分和自由水分第四节第四节 干燥过程干燥过程干燥曲线干燥曲线干燥速率曲线干燥速率曲线AdGdXv干燥速率,Kg/h.m2G绝干物料量,KgA干燥面积,m2dx/d干燥曲线斜率干燥速率曲线干燥速率曲线恒速干燥阶段恒速干燥阶段降速干燥阶段降速干燥阶段n干燥过程的基本计算干燥过程的基本计算%100湿物料的总质量湿物料中水分质量%100质量湿物料中绝对干

20、物料的湿物料中水分质量XWGG212211100 GW12121100 GGW水份蒸发量,Kg/hG1进入干燥设备的湿物料量,Kg/hG2离开干燥器的产品质量,Kg/hW1湿物料的含水量,(湿基)%W2干燥后产品含水量,(湿基)%WxxL )(12L绝对干燥空气质量流量,kg/hX1进入干燥器的空气湿度,kg/kgX2出干燥器的空气湿度,kg/kg质量衡算WQq q蒸发1kg水所需热量,kJ/kg 水Q干燥所需总热量,kJ/h热量衡算第五节 干燥设备及相关技术按干燥加热方式分:n对流 固定床 移动床 疏松床 流化床 喷雾干燥器n传导 蒸汽 微粒n辐射 红外 微波 太阳能也有非加热方式,如减压来

21、促进水分分离的方式的-冷冻干燥n要使水分从物料转移到气相,物料必须受热,水分吸收热量才能汽化。物料受热的方式仍然就是三种基本传热方式,即对流、传导和辐射。因此根据传热方式的不同,干燥分热风干燥、接触干燥和辐射干燥。n物料中水分的汽化可以在不同的状态下进行,水分是在液态下汽化的,倘若预先将物料中水分冻结成冰,而后在极低的压力下,使之直接升华而转入气相,这种干燥称为冷冻干燥或冷冻升华干燥。厢式干燥器厢式干燥器优点: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,品种、干燥条件变动大的场合,缺点:物料得不到

22、分散,气固两相接触不好,干燥时间长;热效率较缺点: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;低,产品质量不易均匀;进风进风循环风机循环风机预热器预热器箱式干燥器箱式干燥器固定床和箱式干燥机平行流:热风从物料表面通过,料层薄(2050mm),干燥强度小。穿流:热风从料层中通过,料层厚(4565mm),干燥强度大。物料物料物料物料可连续或半连续操作;可连续或半连续操作;适于处理量大,干燥时间长的物料;适于处理量大,干燥时间长的物料;物料不受振动或冲击,破碎少;物料不受振动或冲击,破碎少;适于膏状物料和固体物料干燥;(不易采取流化床)适于膏状物料和固体物料干燥;(不

23、易采取流化床)热效低热效低带式干燥(连续化干燥形式)湿料湿料产品产品热风热风物料转筒干燥设备n工作原理:湿物料在滚筒内被回转筒的抄板抄起至一定高度后落下,在下落过程中接触热风,由于回转筒的操杨搅拌综合作用,物料和热风接触充分,干燥迅速,热效率较高。n优点:优点:生产能力大,可连续操作;生产能力大,可连续操作;物料松动有利物料松动有利于传热面积增加和传热更均匀,使热效增加;于传热面积增加和传热更均匀,使热效增加;结构结构简单,操作方便;简单,操作方便; 适用范围广(如滤饼干燥);适用范围广(如滤饼干燥);清扫容易清扫容易 。 n缺点:缺点:热容量系数小,热效率相对流化床仍然低;热容量系数小,热效

24、率相对流化床仍然低;物料在干燥器内停留时间长,且物料颗粒之间的停物料在干燥器内停留时间长,且物料颗粒之间的停留时间差异较大。留时间差异较大。占地大占地大Vo起始流化速度,最小流化速度流化床 工作的固体物的颗粒比较小,且在流体作用下处于剧烈运动并分散的状态,对于许多化学反应(如焙烧、催化、催化裂化等)和许多化工过程(如干燥、吸附等)的进行有利。n主要优点:1)流体与颗粒状固体物料之间的接触面积增加,促进传质传热的进行,热效高,大大提高了生产强度;2)床层外于运动的状态,可保持温度均匀,避免局部过热;n缺点是:1)颗粒与流体同向流动时,过程的推动力不均匀,逆向流动时,需要比较复杂的设备,这导致操作

25、条件要求比较严格,掌握和控制也较困难;2)占用空间比固定床大;3)颗粒在运动中互相碰击,容易粉碎,同时对器壁摩擦,容易使器壁磨损;4)反应后出口的气体含有粉尘,需要净制设备,同时难免有部分粉尘损失。气流干燥器(闪蒸干燥)气流干燥器(闪蒸干燥) 使热介质和待干燥固体颗粒直接接触,并使待干燥固使热介质和待干燥固体颗粒直接接触,并使待干燥固颗粒悬浮于流体中,因而两相接触面积大,强化了传热传颗粒悬浮于流体中,因而两相接触面积大,强化了传热传质过程,广泛应用于散状物料的干燥。质过程,广泛应用于散状物料的干燥。传传优点:优点:干燥速度快,主要用于干燥晶体和小颗粒,物料分散悬浮在气干燥速度快,主要用于干燥晶

26、体和小颗粒,物料分散悬浮在气流中,传热传质面积大。流中,传热传质面积大。 干燥均匀,产品的湿含量均匀一致。干燥均匀,产品的湿含量均匀一致。(3) 气固并流操作气固并流操作,符合干燥基本规律,可使用高温气体作为干燥,符合干燥基本规律,可使用高温气体作为干燥介质而不会烧坏物料。一根介质而不会烧坏物料。一根 10m 长的气流管,长的气流管,80%的水分量是的水分量是在长约在长约 2m 左右的加速段汽化干燥的。左右的加速段汽化干燥的。 (4)干燥时间短干燥时间短(秒级秒级),整个干燥过程不超过,整个干燥过程不超过2秒,特别适合热敏性、秒,特别适合热敏性、易氧化、不宜粉碎的物料的干燥易氧化、不宜粉碎的物

27、料的干燥, (5) 结构简单,设备投资少,占地面积小,操作方便,性能稳定,结构简单,设备投资少,占地面积小,操作方便,性能稳定,维修量小。维修量小。缺点:(通常干燥含水小于缺点:(通常干燥含水小于15%原料)原料)(五)喷雾干燥器(五)喷雾干燥器 采用雾化器将稀的料液分散为雾滴,在热气流采用雾化器将稀的料液分散为雾滴,在热气流(空气、空气、氮气或过热水蒸气氮气或过热水蒸气)中自由沉降并迅速蒸发,最后被干燥中自由沉降并迅速蒸发,最后被干燥为固体颗粒与气流分离。雾滴直径为为固体颗粒与气流分离。雾滴直径为10 60um,每升溶,每升溶液具有液具有100600m2的蒸发面积。干燥时间一般为的蒸发面积。

28、干燥时间一般为3 10 S。 液液固固喷雾干燥喷雾干燥 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。滴与空气接触;雾滴干燥;干燥产品与空气分离。n(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2060m,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

29、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雾器雾化器(Sprayer) 雾化方式雾化方式气流雾化气流雾化压力雾化压力雾化离心雾化离心雾化利用在水平方向作高速旋转的圆盘给利用在水平方向作高速旋转的圆盘给予溶液以离心力,使其高速甩出,形予溶液以离心力,使其高速甩出,形成薄膜、细丝或液滴,同时又受到周成薄膜、细丝或液滴,同时又受到周围空气的摩擦、阻碍与撕裂等作用形围空气的摩擦、阻碍与撕裂等作用形成细雾。目前酶制剂的大型生产大多成细雾。目前酶制剂的大型生产大多采用此法,还用于酵

30、母粉的干燥。采用此法,还用于酵母粉的干燥。利用往复运动的高压泵将物料喷出利用往复运动的高压泵将物料喷出分散成液滴。发酵工厂用于酵母粉分散成液滴。发酵工厂用于酵母粉的干燥。的干燥。依靠压缩空气或蒸气通过喷嘴时产依靠压缩空气或蒸气通过喷嘴时产生的高速将液体吸出并被雾化。在生的高速将液体吸出并被雾化。在制药工业广泛使用,核苷酸、农用制药工业广泛使用,核苷酸、农用细菌杀虫剂、蛋白酶等的干燥细菌杀虫剂、蛋白酶等的干燥三种雾化方法各有其优缺点n压力喷雾器(机械式)适用于一般粘度的料液,动力消耗最少,大约每吨溶液所需耗能为4-10kw.h,其缺点是必须要有高压泵,喷嘴小易堵塞,操作弹性小,产生调节范围窄。n

31、气流式的动力消耗最大,每料液约需0.4-0.8压缩空气。但其结构简单容易制造,适用于任何粘度或稍有固体的料液。 n离心式的动力消耗介于上述两种之间,适用于高粘度或带有固体的料液,而且转盘雾化操作弹性宽,可在设计生产能力的25范围内调节产量,而不影响产品的质量。n其缺点是机械加工要求高,制造费用大,雾滴较粗,喷嘴较大,因此塔的直径也相应的比其他的喷雾器的塔大的多。(2)雾滴与空气接触雾滴与空气接触n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。在并流系统中,最热的干燥空气与水分最大混流式三种。在并流系统中,最热的干燥空气与水分最大

32、的雾滴接触,因而水分迅速蒸发,从雾滴到干燥成品的整的雾滴接触,因而水分迅速蒸发,从雾滴到干燥成品的整个历程中,物料温度不高,对热敏性物料的干燥有利,所个历程中,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球形的多孔颗粒。获得的产品常为非球形的多孔颗粒。n对于逆流系统,在塔顶喷出的雾滴与塔底上来的较湿空气对于逆流系统,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、含水量低的非热敏性物料处理。低的非热敏性物料处理。n在混流系统中,干燥室底的喷雾嘴向上喷雾,热空气从室在混流系统中,干燥室底的喷雾嘴向上喷雾

33、,热空气从室顶进入,性能兼二者之间。顶进入,性能兼二者之间。n(3)雾滴干燥阶段雾滴干燥阶段 恒速干燥和降速恒速干燥和降速干燥两个阶段。干燥过程室传热和传质干燥两个阶段。干燥过程室传热和传质同时进行的过程。同时进行的过程。n(4)干燥产品与空气分离干燥产品与空气分离 干燥的粉干燥的粉末或颗粒落在干燥室的锥体四壁并滑落末或颗粒落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,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离器进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。合后储入成品库

34、或直径包装。喷雾干燥与产品包埋包埋有多种用途:n保护敏感成份 防止某些不稳定的物料挥发,防止氧化吸潮,紫外照射引起的变性。n掩盖物料中不良气味或苦味等n缓释物料中有效成分 喷雾干燥包埋特点:n但是该方法所使用的设备尺寸大,价格高,耗动力大(包括热能、电能),包埋率相对较低;n喷雾干燥的另一个问题是芯材有可能粘在颗粒的表面,即包埋不完全。喷雾干燥与产品包埋n产品包埋有原位沉淀、原位聚合、界面聚合方法,喷雾干燥方法属于原位沉淀;n与原位聚合和界面聚合的化学合成包埋膜材料不同,原位沉淀为物理过程,通过改变温度,pH,放入吸水剂等方式改变包膜材料的溶解度,从而使包膜变成固体形成包埋。5.2传导干燥法传导干燥法干燥迅速干燥迅速 均匀加热均匀加热 有效利用能量有效利用能量 占地面积少占地面积少有助于产品质有助于产品质量的提高量的提高 冷冻干燥冷冻干燥 冷冻干燥的基本原理 使被干燥的液体在极低的温度下,冷冻成固体;然后,在低温、低压

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