一、噴霧干燥機在日常生活及工業(yè)應(yīng)用
  噴霧干燥技術(shù)在工業(yè)上的應(yīng)用已有一百多年的歷史。起初，由于這一工藝的熱效率低，只限于奶粉、蛋粉等少數(shù)產(chǎn)品的生產(chǎn)；但到現(xiàn)在，隨著此項技術(shù)的不斷研究和發(fā)展，已在化學(xué)工業(yè)、食品工業(yè)、醫(yī)藥品和生化工業(yè)、林產(chǎn)工業(yè)、農(nóng)藥、陶瓷、水泥、冶金、環(huán)境保護、材料加工等領(lǐng)域中廣泛使用，從而不斷擴展了噴霧干燥技術(shù)的應(yīng)用范圍。
  總所周知，很多工業(yè)產(chǎn)品都是從溶液制成粉末的，傳統(tǒng)的加工生產(chǎn)方法需要經(jīng)過蒸發(fā)、結(jié)晶、過濾、干燥、粉碎、篩析等一系列過程。采用噴霧干燥技術(shù)后，利用霧化器將溶液分散成很細的霧滴，在熱氣流的作用下直接生產(chǎn)出粉體產(chǎn)品，因而，大大簡化了生產(chǎn)流程，節(jié)省了投資費用，改善了勞動條件，而且還提高了產(chǎn)品的產(chǎn)量和質(zhì)量。因此，噴霧干燥技術(shù)在日常生活及工業(yè)生產(chǎn)中，具有廣闊的應(yīng)用和發(fā)展前景。
  二、噴霧干燥機的定義及基本流程
  噴霧干燥機在噴霧干燥室內(nèi)，采用霧化器將原料液分散成極細霧滴后，與干燥介質(zhì)（熱風(fēng)）接觸干燥而獲得固體產(chǎn)品的過程。原料液可以是溶液、懸浮液或乳濁液、也可以是熔融液或膏糊液。根據(jù)干燥產(chǎn)品的要求，可以制成粉狀、顆粒狀、空心球或團粒狀。所用的干燥介質(zhì)大多數(shù)是熱空氣。對于在空氣中容易發(fā)生燃燒或爆炸的有機溶劑，應(yīng)采用惰性氣體（例如氮氣、過熱蒸汽）或煙道氣等作為干燥介質(zhì)。
  噴霧干燥機裝置所處理的料液雖然差別很大，所得的產(chǎn)品形狀也不盡相同，但其工藝流程卻基本相同。原料液由料液貯罐經(jīng)料液過濾器由送料泵輸送到噴霧干燥機頂部的霧化器霧化為霧滴；干燥過程所需的新鮮空氣由鼓風(fēng)機經(jīng)空氣過濾器、空氣加熱器加熱到所需要的溫度后，在經(jīng)熱風(fēng)分配器均布后進入噴霧干燥機的頂部；經(jīng)霧化器霧化的霧滴和來自熱風(fēng)分配器的熱風(fēng)在噴霧干燥室內(nèi)互相接觸、混合，進行傳熱與傳質(zhì)，即進行干燥；干燥的產(chǎn)品一部分由噴霧干燥機的底部經(jīng)旋轉(zhuǎn)閥排出，另一部分與廢氣一起進入旋風(fēng)分離器被分離下來；廢氣經(jīng)引風(fēng)機排出。
  三、噴霧干燥的基本過程階段
  噴霧干燥過程可分為三個基本過程階段：料液霧化為霧滴；霧滴與熱風(fēng)的接觸、混合及流動，即霧滴的干燥；干燥產(chǎn)品與廢氣的分離。
  1）第一階段——料液的霧化

  料液霧化的目的是將料液分散為細微的霧滴，霧滴的平均直徑一般為20～60μm，因此，具有很大的表面積，當其與熱風(fēng)接觸時，霧滴中的水分迅速蒸發(fā)而干燥成粉末或顆粒狀產(chǎn)品。霧滴的大小和均勻程度對于產(chǎn)品質(zhì)量和技術(shù)經(jīng)濟指標影響很大，特別是熱敏性物料的干燥尤為重要。如果噴出的霧滴大小很不均勻，就會出現(xiàn)大顆粒還未達到干燥要求，小顆粒卻已經(jīng)干燥過度而變質(zhì)。因此，料液霧化器是噴霧干燥的關(guān)鍵部件。

  2)第二階段——霧滴與熱風(fēng)接觸及干燥
  霧滴與熱風(fēng)的接觸、混合、流動是在噴霧干燥機內(nèi)同時進行的傳熱、傳質(zhì)過程（即干燥過程）。霧滴和熱風(fēng)的接觸方式、混合與流動狀態(tài)取決于熱風(fēng)分配器的結(jié)構(gòu)形式、霧化器的安裝位置及廢氣排出方式等。在噴霧干燥室內(nèi)，霧滴與熱風(fēng)接觸的方式有并流式、逆流式和混合流式三種。
  霧滴和熱風(fēng)的接觸方式不同，對噴霧干燥室內(nèi)的溫度分布、霧滴（或顆粒）的運動軌跡、物料在干燥室中的停留時間以及產(chǎn)品質(zhì)量都有很大影響。對于并流式，最熱的熱風(fēng)與濕含量******的霧滴接觸，因而濕分迅速蒸發(fā)，霧滴表面溫度接近入口熱空氣的濕球溫度；同時，熱風(fēng)溫度也顯著降低；因此，從霧滴到干燥成品的整個歷程中，物料的溫度不高，這對于熱敏性物料的干燥特別有利。由于濕分的迅速蒸發(fā)，霧滴膨脹甚至破裂；因此，并流式所得的干燥產(chǎn)品常為非球形的多孔顆粒，具有較低的松密度。對于逆流式，噴霧干燥機頂部噴出的霧滴與噴霧干燥機底部上來的較濕熱風(fēng)相接觸；因此，濕分蒸發(fā)速率較并流式為慢。干燥機底部最熱的濕度最低的熱風(fēng)與最干的顆粒相接觸；所以，對于能經(jīng)受高溫、要求含濕量較低和松密度較高的非熱敏性物料，采用逆流式最合適。此外，在逆流操作過程中，全過程的平均溫度差和分壓差較大，物料停留時間較長，有利于過程的傳熱傳質(zhì)，熱能的利用率也較高。對于混合流式的操作，實際上是并流式和逆流式二者的結(jié)合，其特性也介于二者之間。對于能耐高溫的物料，采用這種操作方式最為合適。
  在噴霧干燥室內(nèi)，物料的干燥與在常規(guī)干燥設(shè)備中所經(jīng)歷的歷程完全相同，也經(jīng)歷著恒速干燥和降速干燥兩個階段。霧滴與熱風(fēng)接觸時熱量由熱風(fēng)經(jīng)過霧滴表面的飽和蒸汽膜傳遞給霧滴，使霧滴中濕分蒸發(fā)，只要霧滴內(nèi)部的濕分擴散到表面的量足以補充表面的濕分損失，蒸發(fā)就以恒速進行；這時霧滴表面溫度相當于熱風(fēng)的濕球溫度，這就是恒速干燥階段。當霧滴內(nèi)部濕分向表面的擴散不足以保持表面的濕潤狀態(tài)時，霧滴表面逐漸形成干殼，干殼隨著時間的增加而增厚，濕分從液滴內(nèi)部通過干殼向外擴散的速度也隨之降低，亦即蒸發(fā)速率逐漸降低，這時物料表面溫度高于熱風(fēng)的濕球溫度，這就是降速干燥階段。
  3）第三階段——干燥產(chǎn)品與廢氣的分離
  噴霧干燥產(chǎn)品與廢氣的分離（通常稱為氣-固分離）有兩種方式。一種是干燥的粉末或顆粒產(chǎn)品落到干燥室的錐體上并滑行到錐底，通過旋轉(zhuǎn)卸料閥之類的排料設(shè)備排出，少量細粉隨廢氣進入氣固分離設(shè)備收集下來。另一種是全部干燥成品隨氣流一起進入氣固分離設(shè)備分離收集下來。排放的廢氣必須符合環(huán)境保護的排放標準，以防環(huán)境污染。噴霧干燥機系統(tǒng)常用的氣固分離有以下幾種方式：只用旋風(fēng)分離器；只用袋濾器；只用靜電除塵器；旋風(fēng)分離器與袋濾器的組合；旋風(fēng)分離器與濕式除塵器的組合等。在具體實踐中，究竟采用何種方式，主要取決于工藝要求及環(huán)保要求等。
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