技術(shù)文章
噴霧干燥的意義及多級(jí)噴霧干燥機(jī)適用形式
時(shí)間：2016.07.03
出于不同的需要，噴霧干燥機(jī)也有許多分類方法，如按氣液流向分有并流式（順流式）、逆流式和混流式；按霧化器的安裝方式分有上噴下式、下噴上式；按系統(tǒng)分有開(kāi)放式，部分循環(huán)式和密閉式等等。眾所周知，噴霧干燥的霧分器有多種，但按其霧化基理，霧化器分為離心式、壓力式和氣流式三種。習(xí)慣上，人們對(duì)噴霧干燥機(jī)按霧化方式進(jìn)行分類，也就是按霧化器的結(jié)構(gòu)分類。將噴霧干燥分為轉(zhuǎn)盤(pán)式（離心式）、壓力式（機(jī)械式）、氣流式等三種型式。大量使用噴霧干燥機(jī)是近二十年的事，我國(guó)最早工業(yè)化的應(yīng)是氣流式噴霧干燥機(jī)。但隨著離心式、壓力式噴霧干燥機(jī)的成功開(kāi)發(fā)，氣流式噴霧干燥機(jī)能量消耗大的缺點(diǎn)就顯現(xiàn)出來(lái)（霧化器消耗的能量是另兩種的4～8倍）。
噴霧干燥機(jī)是處理溶液、懸浮液或泥漿狀物料的干燥設(shè)備。它是用噴霧的方法，使物料成為霧滴分散在熱空氣中，物料與熱空氣呈并流、逆流或混流的方式互相接觸，使水分迅速蒸發(fā)，達(dá)到干燥目的。采用這種干燥方法，可以省去濃縮、過(guò)濾、粉碎等單元操作，可以獲得30~500μm的粒狀產(chǎn)品。而干燥時(shí)間極短，一般干燥時(shí)間為5~30s。適用于高熱敏性物料和料液濃縮過(guò)程中易分散的物料的干燥，產(chǎn)品流動(dòng)性和速溶性好。
噴霧干燥機(jī)中氣固兩相接觸表面積大，但是氣固兩相呈稀相流動(dòng)，故容積傳熱系數(shù)小，一般為20~100kcal/m3?h?℃，熱空氣進(jìn)口溫度在并流操作時(shí)為260~500℃，逆流操作時(shí)為200~300℃。工業(yè)規(guī)模的噴霧干燥機(jī)，熱效率一般為30~50%。國(guó)外帶有廢熱回收的噴霧干燥，熱效率可達(dá)到70%，但這種設(shè)備只有在大于100kg（水）/h的生產(chǎn)能力時(shí)才有經(jīng)濟(jì)意義。
噴霧干燥的基本流程如下，料液通過(guò)霧化器，噴成霧滴分散在熱氣流中?？諝饨?jīng)鼓風(fēng)機(jī)送入空氣加熱器加熱，然后進(jìn)入噴霧干燥機(jī)，與霧滴接觸干燥。產(chǎn)品部分落入塔底，部分由一級(jí)引風(fēng)機(jī)吸入一級(jí)旋風(fēng)分離器，經(jīng)分離后，將尾氣放空。塔底的產(chǎn)品和旋風(fēng)分離器收集的產(chǎn)品，由二級(jí)抽風(fēng)機(jī)抽出，經(jīng)二級(jí)旋風(fēng)分離器分離后包裝。
噴霧干燥的產(chǎn)品為細(xì)粒子，為了適應(yīng)環(huán)境保護(hù)的要求，噴霧干燥系統(tǒng)只用旋風(fēng)分離器分離產(chǎn)品、凈化尾氣還是不夠的，一般還要用袋式除塵器凈化。使尾氣中的含塵量低于50mg/Nm3氣體，或用濕式洗滌器，可將尾氣含塵量降到15~35mg/Nm3氣體。
噴霧干燥因其可直接由溶液或懸浮體制得成分均勻的粉狀產(chǎn)品的特殊優(yōu)點(diǎn)，目前在化工、輕工、食品等工業(yè)中仍有廣泛的應(yīng)用，化學(xué)工業(yè)中以染料行業(yè)應(yīng)用最為普遍。經(jīng)過(guò)近年來(lái)廣大工程技術(shù)人員的努力，噴霧干燥技術(shù)已比較成熟，塔尺寸的確定也有成功的計(jì)算方法。采用的霧化器仍然是壓力式、離心式和氣流式三種，但近幾年來(lái)離心噴霧干燥機(jī)的應(yīng)用呈上升趨勢(shì)。對(duì)于真溶液噴霧干燥，值得注意的是，不同親水性溶質(zhì)要求的干燥介質(zhì)溫度不同。如無(wú)機(jī)鹽類強(qiáng)親水性物質(zhì)，其水溶液蒸發(fā)脫水主要在溶液沸點(diǎn)下進(jìn)行，出塔氣體溫度低于130℃就難以操作。我國(guó)雖然和國(guó)外相比還有明顯的差距，但噴霧干燥裝置的制造和操作水平也都有較大幅度的提高。
多級(jí)噴霧干燥機(jī)適用于單一形式干燥機(jī)來(lái)干燥物料時(shí)，往往達(dá)不到最終產(chǎn)品的質(zhì)量要求，因此必須把兩種或兩種以上形式的干燥機(jī)串聯(lián)組合起來(lái)就可以達(dá)到產(chǎn)品最終質(zhì)量要求。雖然是單一形式的噴霧干燥機(jī)，但是在產(chǎn)品方面因?yàn)槿诤蠋追N形式的產(chǎn)品，在成品上比單一的成色和味道方面就提高很多，如該系列生產(chǎn)的食品行業(yè)內(nèi)的奶粉、椰子粉、咖啡等。
噴霧干燥過(guò)程完全依賴于組合物的產(chǎn)品。有些是非常容易和其他非常難以干燥。在這方面，應(yīng)該指出的是，確保盡可能長(zhǎng)的操作時(shí)間，之前，有必要停止清洗植物。噴霧干燥機(jī)具有良好的均勻度、流動(dòng)性和溶解性，產(chǎn)品純度高，質(zhì)量好。生產(chǎn)過(guò)程簡(jiǎn)化，操作控制方便。雖然過(guò)程簡(jiǎn)易，但在工作過(guò)程也存在一些能耗和效率問(wèn)題，這也是一直困惱著生產(chǎn)商的心病，如何降低能耗減少成本在行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)中顯得尤為重要。
噴霧干燥過(guò)程中的能耗直接影響著企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益及發(fā)展前景，我們知道噴霧干燥機(jī)對(duì)不同的物料有著不同的反應(yīng)，比如對(duì) 于含濕量40—60%（特殊物料可達(dá)90%）的液體能一次干燥成粉粒產(chǎn)品，干燥后不需粉碎和篩選。但是對(duì)于含濕量比較高的產(chǎn)品或者脂肪量比較高的，我們就應(yīng)該對(duì)物料先進(jìn)行處理然后在進(jìn)行干燥，這樣對(duì)于噴霧干燥機(jī)的后期維護(hù)和生產(chǎn)效果提高會(huì)有很大幫助，同時(shí)也減少了過(guò)多的能耗消耗問(wèn)題。同時(shí)我們可以通過(guò)干燥介質(zhì)、熱循環(huán)等環(huán)節(jié)的改善，進(jìn)一步提升噴霧干燥設(shè)備的節(jié)能效果，降低成本。
壓力噴霧干燥機(jī)長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行或因操作不當(dāng)，在一些設(shè)備的總發(fā)生，影響正常運(yùn)行，在這一點(diǎn)上，需要停止工作進(jìn)行清洗。對(duì)于干燥塔清理匯總清洗工作應(yīng)打開(kāi)車(chē)門(mén)，用長(zhǎng)掃帚掃漏斗形聚集體的底部，打開(kāi)閥門(mén)，用自來(lái)水沖洗色譜柱。旋風(fēng)除塵器清除，還需要打開(kāi)旋風(fēng)分離器，用掃帚聚集，還需要在必要時(shí)用清水沖洗干凈。對(duì)于袋式除塵器凈化，應(yīng)打開(kāi)控制開(kāi)關(guān)，連續(xù)擊敗，再開(kāi)門(mén)清理，敲打布袋除塵器，最后，更換濾袋。對(duì)于料漿管路系統(tǒng)的清理，雙向過(guò)濾器應(yīng)打開(kāi)排污閥，清洗過(guò)濾器過(guò)濾器和管道，然后打開(kāi)料泵，水和原材料，清洗泵管，監(jiān)管袋和管道。
經(jīng)過(guò)一段時(shí)間）的操作，我們需對(duì)造粒噴霧干燥機(jī)進(jìn)行必要的檢查與養(yǎng)護(hù)。進(jìn)給系統(tǒng)，過(guò)濾器應(yīng)進(jìn)行檢查，管道，閥門(mén)，噴嘴等看有無(wú)堵塞，定期清洗，檢查噴嘴磨損情況以便及時(shí)更換。進(jìn)料泵應(yīng)檢查是否有泄漏，壓力是正常的，油位是否正常等。應(yīng)檢查油是否熱軸和軸承，存在或不存在的振動(dòng)，噪音等。必要時(shí)清洗風(fēng)葉和對(duì)風(fēng)葉做平衡校對(duì)。對(duì)于加熱器，應(yīng)檢查熱管是否正常，必要時(shí)清洗油管，泵，三個(gè)濾波扼流圈的。另外，它也應(yīng)該采取無(wú)發(fā)熱電機(jī)的音符，振動(dòng)，不同的聲音，等等，控制柜的儀表和電器工作是否正常等。