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噴霧干燥的未來發(fā)展趨勢

信息來源:本站 | 發(fā)布日期: 2022-05-10 11:41:06 | 瀏覽量:142134

摘要:

噴霧干燥技術(shù),始于20世紀(jì)20年代,經(jīng)歷了近一個世紀(jì)的發(fā)展歷程?,F(xiàn)在,噴霧干燥技術(shù)已成為干燥領(lǐng)域的主流技術(shù),在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域中占有極為重要的地位。其典型的應(yīng)用范例,當(dāng)屬食品行業(yè)的奶粉、蛋粉的生產(chǎn),化工行業(yè)的分散染料的生產(chǎn),能源生產(chǎn)中燃煤產(chǎn)生的煙道氣中二氧化…

  噴霧干燥技術(shù),始于20世紀(jì)20年代,經(jīng)歷了近一個世紀(jì)的發(fā)展歷程?,F(xiàn)在,噴霧干燥技術(shù)已成為干燥領(lǐng)域的主流技術(shù),在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域中占有極為重要的地位。其典型的應(yīng)用范例,當(dāng)屬食品行業(yè)的奶粉、蛋粉的生產(chǎn),化工行業(yè)的分散染料的生產(chǎn),能源生產(chǎn)中燃煤產(chǎn)生的煙道氣中二氧化硫的脫出等。目前,該技術(shù)已在化工、食品、醫(yī)藥等領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。特別值得提及的是,噴霧干燥技術(shù)在新型功能性材料的制備中,諸如微膠囊制備、建筑行業(yè)中乳膠粉的制備中有著廣闊的發(fā)展背景。噴霧干燥技術(shù)的發(fā)展,已經(jīng)外延到噴霧吸收、噴霧冷卻、噴霧蒸發(fā)等。噴霧干燥技術(shù)與其他很多學(xué)科技術(shù)的發(fā)展一樣,是先于噴霧干燥理論的發(fā)展的,技術(shù)的發(fā)展與進(jìn)步,也極大地促進(jìn)了理論研究工作的深入。建立在氣液、氣固多相流基礎(chǔ)上的傳熱與傳質(zhì)的理論不斷豐富和完善,噴霧干燥塔內(nèi)的溫度場分布,顆粒飛行軌跡等的流體力學(xué)的模擬研究也有很多的報道。


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  噴霧干燥技術(shù)在我國是進(jìn)展最快的一種干燥技術(shù),它已經(jīng)帶動了我國的乳品業(yè)、染料業(yè)、醫(yī)藥業(yè)、陶瓷業(yè)等的迅速發(fā)展。但對噴霧干燥技術(shù)的研究、開發(fā)和完善依然還有很長的路要走。一般認(rèn)為,噴霧干燥技術(shù)的發(fā)展趨勢將沿著:有效利用能源、提高產(chǎn)品質(zhì)量和產(chǎn)量、減少環(huán)境影響、安全操作、易于控制、一機多用等方向發(fā)展。具體地將,噴霧干燥技術(shù)的未來發(fā)展將著重于:
  1)采用組合干燥。當(dāng)采用噴霧干燥本身不能完成干燥任務(wù)時,首先要想到組合干燥。如噴霧干燥+振動流化床干燥(或冷卻)、噴霧干燥+盤式干燥等。
  2)霧化器的改進(jìn)。當(dāng)某種料液霧化很困難時,可以改進(jìn)原有霧化器的結(jié)構(gòu),以適應(yīng)新料液的霧化要求。如旋轉(zhuǎn)霧化器已作了多種改進(jìn),能夠霧化黏性大的物料及噴霧造粒等。此外,企業(yè)界需要繼續(xù)投入人力進(jìn)行新型霧化器的研究開發(fā),以適應(yīng)市場對于干燥產(chǎn)品的特殊需求。
  3)靜電霧化技術(shù)的研究與開發(fā)。此項技術(shù)正處于研究與開發(fā)階段,它可以制造出微米及亞微米級粒子,制造出功能性粒子,制造出薄膜和噴涂等,預(yù)計將來會有更為廣闊的發(fā)展前景。
  4)使用模糊邏輯、神經(jīng)網(wǎng)路、專家系統(tǒng)等實現(xiàn)過程的控制;開發(fā)和完善在線測量系統(tǒng),使系統(tǒng)操作自動化,確保產(chǎn)品質(zhì)量和產(chǎn)量。
  5)新型噴霧干燥技術(shù)的研究和開發(fā)。例如噴霧冷凍干燥、過熱蒸汽噴霧干燥、超臨界噴霧干燥等,這些新的噴霧干燥技術(shù)有待于理論上的提高和實驗室的小試證明。
  6)利用計算流體力學(xué)(CFD)的方法,解決噴霧干燥器的設(shè)計問題。將來,根據(jù)一些可靠的實驗數(shù)據(jù)(包括流動圖形),利用CFD的方法,比較準(zhǔn)確地計算出噴霧干燥器尺寸及熱風(fēng)分布方式,代替目前誤差太大的半理論、半經(jīng)驗的方法。噴霧干燥器的設(shè)計除了依靠設(shè)計人員的本身經(jīng)驗外,還需要進(jìn)一步總結(jié)過去的設(shè)計經(jīng)驗和教訓(xùn),來完善噴霧干燥的設(shè)計理論,提高設(shè)計的準(zhǔn)確度。利用迅速發(fā)展的計算機和軟件技術(shù),提高噴霧干燥的數(shù)學(xué)模擬結(jié)果的準(zhǔn)確性。
  7)開發(fā)專用噴霧干燥機,以適應(yīng)特殊物料的需要。如軟化點低的中藥、番茄粉、特殊的食品等。專用干燥機應(yīng)該達(dá)到這樣的水平~不用做實驗,按物料性質(zhì)直接進(jìn)行型號選擇和購置。
  8)控制環(huán)境污染。在噴霧干燥器設(shè)計時,必須考慮到系統(tǒng)的噪聲、粉塵、排放的氣體、濕法除塵的液體等對環(huán)境不構(gòu)成污染。
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