喷雾干燥技术及其应用
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喷雾干燥工艺原理及流程
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喷雾干燥塔实体
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常见的雾化形式 1.气流式喷嘴雾化 气流喷嘴式雾化是利用压缩空气高速从喷 嘴喷出,借助于空气、料液两相间相对速度的不 同产生的摩擦力,把料液分散成雾滴。虽然气流 式雾化器可雾化高粘度 高粘度物料,而且相应加工比 高粘度 较简单。但因其压缩空气转换功能效率甚低,使 其雾化的比能耗较其他两种雾化装置大,且雾化 粒径分布不够均匀,故后来将研究重点转移到离 心式雾化器上。
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应
用
喷雾干燥技术已有一百多年的历史。自1865 年喷 雾干燥最早用于蛋品处理以来, 这种由液态经雾化和干 燥在极短时间直接变为固体粉末的过程, 已经取得了长 足的进步。 20 世纪三四十年代,该技术已经被广泛地应用于乳 制品、洗涤剂、脱水食品以及化肥、染料、水泥的生产, 目前常见的速溶咖啡、奶粉、方便食品汤料等就是由喷 雾干燥得到的产品。我国最早将喷雾干燥用于工业化规 模生产的是乳品行业, 之后是洗涤剂和染料行业等, 目 前应用已十分广泛, 遍及了以上所涉及的所有行业, 尤 其在陶瓷和制药行业喷雾干燥的应用更为普遍。
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常见的问题及处理
6.蒸发量太低 6.蒸发量太低
原因可能是:(1) 整个系统的空气量减少;(2) 热风的进 口温度偏低;(3) 设备有漏风现象, 有冷风进入干燥室。 补救措施为:(1) 检查离心机的转速是否正常;(2) 检查 离心机调节阀位置是否正确;(3) 检查空气过滤器及空气加 热器管道是否堵塞; (4) 检查电网电压是否正常; (5) 检查 电加热器是否正常工作;(6) 检查设备各组件连接是否密封 。
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常见的问题及处理 4.产品粉粒太细 4.产品粉粒太细
产品颗粒太细会影响其溶解性、冲调性能。一般认为, 母液浓度和温度是影响流态化(即造粒过程)的主要因素。 较多补救措施是提高料液的含固量, 加大进料量, 降低离心 速度,提高进风温度。
5.跑粉现象严重, 5.跑粉现象严重, 产品得率低 跑粉现象严重
跑粉损失过多, 大大影响成品的得率, 一般的原因是旋 风分离器的分离效果差。若出现这种情况, 应检查旋风分离 器是否由于敲击、碰撞而变形;提高旋风分离器进出口的 气密性, 检查其内壁及出料口是否有积料堵塞现象。当然分 离效率还与粉末的比重及粒度的大小有关, 某些物料可根据 需要增加第二级除尘。
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常见的雾化形式
3. 压力式雾化
压力式雾化器是基于用高压泵直接使溶液受压后, 在小孔中卸压而使溶液雾化的装置。它的比能耗较低, 在低压范围内(P≤2.5 MPa)喷出的液滴较粗,粒度分布 较宽。采用下喷上的流程可以使干燥塔的高度相应降低。 近年来这种装置大量被特种陶瓷(电器陶瓷)工业所采用, 以制备如氧化铝、氧化铁氧体等。这些新型材料的开发 也促进了压力式喷雾干燥装置的发展。目前,最大塔径 已到7 m,蒸发量可达1 t/h。由于采用了下喷上的模型 (喷泉型),又因为粒径偏粗,故这种装置比高速旋转式雾 化装置的溶剂干燥强度约低一倍以上。
谢 谢 大 家 !
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常见的问题及处理
2.产品水分含量太高 2.产品水分含量太高
排风温度是影响成品水分含量的主要因素, 所以造成产品 水分含量太高的原因一般是排风温度太低。而排风温度可由进料 量来调节。因此相应的措施是适当减小进料量, 以提高排风温度。
3.产品纯度低, 3.产品纯度低, 杂质过多 产品纯度低
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常见的雾化形式
2. 高速离心旋转雾化
据报道,转盘转速与液滴直径成反比,且转速升高以 后,液滴的喷距缩短,而液滴分布趋于均匀。从而可以使 干燥塔的直径变小,被处理物料的受热程度降低,消除了 普遍存在的粘壁现象,提高转速成为各国干燥装置的趋 势。 目前,我国旋转式雾化机的最大喷液量为10000 kg/h, 由中国林业科学研究院林产化学工业研究所研制成功, 电机功率90 kW,转速为12 000 r/min,型号为RW10T。 其整机性能已达到丹麦NiRo公司同类产品的性能指标。
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喷雾干燥特点
1. 干燥速度快。料液经喷雾后,表面积大大增加, 在高温气流中,瞬间就可蒸发95%-98%的水份,完成干 燥时间仅需数秒钟。 2. 采用并流型喷雾干燥形式能使液滴与热风同方 向流动,虽然热风的温度较高,但由于热风进入干燥 室内立即与喷雾液滴接触,室内温度急降,而物料的 湿球温度基本不变,因此也适宜于热敏性物料 热敏性物料干燥。 热敏性物料 3. 使用范围广。根据物料的特性,可以用于热风 干燥、离心造粒和冷风造粒,大多特性差异很大的产 品都能用此机生产。
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喷雾干燥技术及其应用
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Contents
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喷雾干燥工艺原理及基本流程
常见的雾化形式
喷雾干燥的特点
常见的问题及处理
最新技术
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喷雾干燥工艺原理及流程 喷雾干燥是流化技术用于液态物料干燥的一种较 好的方法。基本原理是空气通过过滤器和加热器,进 入干燥塔顶部的空气分配器,通过热风分布器的热空 气呈螺旋状均匀地进入干燥室。料液由料液贮罐经过 滤器由泵或者压缩空气送至干燥塔顶的雾化器,使料 液喷成极小的雾状液滴,料液与热空气并流接触,接 触表面积大大增加,水份迅速蒸发,在极短的时间内 干燥为成品。成品由干燥塔底部和旋风分离器排出, 收集瓶回收,废气经滤袋过滤器收集细粉后由风机排 出。
造成这种情况的可能原因有以下几个方面: (1) 空气 过滤效果不佳;(2) 积粉混入成品; (3) 原料纯度不高; (4) 设备清洗不彻底。可采用的补救措施有:检查空气过滤器中 过滤材质敷设是否均匀, 过滤器使用时间是否太长, 若是应立 即更换;检查热风入口处焦粉情况, 克服涡流; 喷物前应将 料液过滤; 重新清洗设备。
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喷雾干燥特点
4. 整个操作密闭性,适用于洁净生产区域。由于 喷雾干燥操作在密闭的塔内进行,避免了交叉污染和粉 尘飞扬,适合于制药工业中原料药生产,特别是无菌原 料药的生产。 5. 由于干燥过程是在瞬间完成的,产成品的颗粒 基本上能保持液滴近似的球状,产品具有良好的分散性, 分散性, 分散性 流动性和溶解性。 流动性和溶解性 6. 生产过程简化,操作控制方便。喷雾干燥通常 用于固含量60%以下的溶液,干燥后,不需要再进行粉 碎和筛选,减少了生产工序,简化了生产工艺。对于产 品的粒径、松密度、水份,在一定范围内,可改变操作 条件进行调整,控制、管理都很方便。
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常见的问题及处理
1. 粘壁现象严重
主要表现是干燥室内到处都有粘着的湿粉。其原因是: (1) 进料量太大, 不能充分蒸发;(2) 喷雾开始前干燥室加热 不足; (3) 开始喷雾时, 下料流量调节过大;(4) 加入的料液 不稳定。 针对上述产生问题的不同原因, 可依次采取以下措施: 适当减少进料量; 适当提高热风的进口和出口温度; 在开 始喷雾时, 流量要小, 逐步加大, 调节到适当时为止;检查管 道是否堵塞, 调整物料固形物含量, 保证料液的流动性。