第四节干燥设备

第四节干燥设备1第1页，共37页，2023年，2月20日，星期四为满足生产需要，干燥器应达到以下基本要求：▲适应被干燥物料的多样性和不同产品规格要求；▲设备的生产能力要高；▲能耗的经济性；

▲还应便于操作、控制等。原理：主要是以热风通过湿物料的表面，达到干燥的目的。2第2页，共37页，2023年，2月20日，星期四3第3页，共37页，2023年，2月20日，星期四◆厢式干燥器的优点：构造简单，设备投资少；适应性强，物料损失小，盘易清洗。尤其适用于需要经常更换产品、小批量物料的干燥。物料得不到分散，干燥时间长；若物料量大，所需的设备容积也大；工人劳动强度大；热利用率低；产品质量不均匀。◆厢式干燥器的主要缺点：

适用于小规模多品种、要求干燥条件变动大及干燥时间长等场合的干燥操作，特别适合作为实验室或中间试验的干燥装置。4第4页，共37页，2023年，2月20日，星期四二、带式干燥器5第5页，共37页，2023年，2月20日，星期四

优点：物料在其中翻动较少，可保持物料的形状，可连续干燥多种物料。

缺点：生产能力及热效率都低。

适用于干燥颗粒状、块状和纤维状的物料如：脱水蔬菜、中药饮片等。带式干燥器特点：6第6页，共37页，2023年，2月20日，星期四隧道式干燥器7第7页，共37页，2023年，2月20日，星期四●原理：流化床干燥器是流态化原理在干燥中的应用，流态化原理已在上册中叙述。在流化床干燥器中，颗粒在热气流中上下翻动，彼此碰撞和混合，气、固间进行传热、传质，以达到干燥目的。加料单层圆筒沸腾床干燥器至分离器出料热空气分布盘三、流化床干燥器（沸腾床干燥器）

8第8页，共37页，2023年，2月20日，星期四优点：结构简单、造价低，活动部件少，操作维修方便。

缺点：操作控制要求高。而且由于颗粒在床中高度混合，可能引起物料的反混和短路，从而造成物料干燥不充分。

适用于处理粉粒状物料，而且粒径最好在30-60μm范围。9第9页，共37页，2023年，2月20日，星期四沸腾干燥器，又称流化床，经过30多年的使用、改进，目前在制药、化工、食品、粮食加工等方面，越来越体现它的重要作用。它是由空气过滤器、沸腾床主机、旋风分离器、布袋除尘器、高压离心通风机、操作台组成。由于干燥物料的性质不同，配套除尘设备时，可按需要而进行，可同时选择旋风分离器、布袋除尘器、也可选择其中一种。一般来说，比重较大的物料只需选择旋风分离器。比重较轻的物料需配套布袋除尘器，并备有气力送料装置供选择。10第10页，共37页，2023年，2月20日，星期四11第11页，共37页，2023年，2月20日，星期四气体出口加料出料床内分离器第一层第二层热空气多层流化床干燥器12第12页，共37页，2023年，2月20日，星期四13第13页，共37页，2023年，2月20日，星期四14第14页，共37页，2023年，2月20日，星期四15第15页，共37页，2023年，2月20日，星期四沸腾干燥16第16页，共37页，2023年，2月20日，星期四（2）气流式干燥器结构：

17第17页，共37页，2023年，2月20日，星期四18第18页，共37页，2023年，2月20日，星期四四、喷雾干燥19第19页，共37页，2023年，2月20日，星期四喷雾干燥流程

20第20页，共37页，2023年，2月20日，星期四喷雾干燥器

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原理：在喷雾干燥器中，将液态物料通过喷雾器分散成细小的液滴，在热气流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。

21第21页，共37页，2023年，2月20日，星期四22第22页，共37页，2023年，2月20日，星期四②研究型实践教学方法和内容

一、项目的基本内容23第23页，共37页，2023年，2月20日，星期四优点：物料干燥时间短，改变操作条件即可控制或调节产品指标，流程较短。

缺点：经常发生粘壁现象，影响产品质量，对气体的分离要求高，体积传热系数较小，对于不能用高温载热体干燥的物料所需要的设备庞大。24第24页，共37页，2023年，2月20日，星期四●优点①在高温介质中，干燥过程极快，适宜于处理热敏性物料；②处理物料种类广泛，如溶液、悬浮液、浆状物料等皆可；③喷雾干燥可直接获得干燥产品，因而可省去蒸发、结晶、过滤、粉碎等工序；④能得到速溶的粉末或空心细颗粒；⑤过程易于连续化、自动化。●缺点：①热效率低；②设备占地面积大、设备成本费高；③粉尘回收麻烦，回收设备投资大。25第25页，共37页，2023年，2月20日，星期四5426第26页，共37页，2023年，2月20日，星期四27第27页，共37页，2023年，2月20日，星期四28第28页，共37页，2023年，2月20日，星期四五、真空干燥

在常压下的各种加热干燥方法，因物料受热，其色、香、味和营养成分均受到一定损失。若在抵压条件下，可在较低温度对物料进行干燥，能降低品质的损害。这种方法称为真空干燥29第29页，共37页，2023年，2月20日，星期四30第30页，共37页，2023年，2月20日，星期四31第31页，共37页，2023年，2月20日，星期四1、真空干燥的基本原理

由于气压愈低，水的沸点也愈低，因此，只有在低气压条件下才有可能用较低的温度来干燥物料，当压力低至（2～0.1）mmHg(或266～13Pa)的高真空度时，物体内的水分以冰晶体状态直接升华干燥，这就是冷冻干燥，由于高真空干燥装置的设备造价高，操作费用大，我们称之为真空干燥实际上是在非常稀薄的空气（低压）中进行，真空干燥时的干燥速度取决于真空度和物料受热强度。真空干燥室热量通常借助传导或辐射向物料传递。32第32页，共37页，2023年，2月20日，星期四2、真空干燥的特点 1）物料在干燥过程中的温度低，避免过热。水分容易蒸发，干燥时间短，同时可使用物料形成多孔状组织，产品的溶解性，复水性，色泽和口感好。 2）能将物料干燥到很低的水分。 3）可用较少的热能，得到较高的干燥速率，热量利用经济。 4）适用性强，对不同性质，不同状态的物料，均能适应。 5）与热风干燥相比，真空干燥的控制能达到较高的精确要求，然而设备投资和动力消耗较大，产量较低。33第33页，共37页，2023年，2月20日，星期四六、冷冻干燥34第34页，共37页，2023年，2月20日，星期四冷冻干燥的特点 1）冷冻干燥操作的温度低，并且处于真空状态之下，特别适用于热敏性食品和易氧化食品的干燥，可以保留新鲜食品的色、香、味以及VC等营养物质，各种芳香物质的损失可减少到最低限度。 2）由于物料中水分存在的空间，在水分升华以后基本维持不变，故干燥后制品仍不失原有的固体框架结构，复水后易于恢复原有的性质和形状。对于一些蔬菜水果之类物料的冷冻干燥，水分升华后，原来溶于水中的无机盐被均匀地分配在物料中，避免了一般干燥方法造成的物料内部水分向表面扩散所携带的无机盐在物料表面上析出，造成表面硬化现象。

冷冻干燥原理35第35页，共37页，2023年，2月20日，星期四

3）冷冻干燥因在真空下操作，氧气极少，因此一些易氧化的物质（如油脂类）得到保护。同时冷冻干燥法能排除95%～99%以上的水分，产品能长期保存而不变质。4)多孔疏松结构的干燥产品在空气中易吸湿、易氧化，最好要求真空或充氮包装，应采用具有一定保护作用的包装材料和包装形式。 5）由于操作是在高真空和低湿下进行的，需要有一整套高真空获得设备和制冷设备,故投资费和操作费都很大，因而产品成本高。36第36页，共37页，2023年，2月20日，星期四在生产中,为了完成一定的