干燥过程与设备.ppt

干燥设备 气流干燥 喷雾干燥 沸腾干燥与沸腾造粒干燥 干燥是将湿物料的湿分（水分或其他溶剂）除去的加工过程，往往是整个生物加工过程中在包装之前的最后一道工序。 一、气流干燥 特点：空气和物料并流，对流传热，干燥物料。 附属设备有：空气过滤器、风机、加料斗、卸料器、分离器等。 （三）气流干燥的特点和适用范围 1、可获得高度干燥的成品 2、适用于热敏性物料的干燥 3、干燥强度大，时间短 4、设备简单，操作容易，投资少。 5、操作稳定，便于自动化。 6、干燥过程伴随着颗粒的空气输送，整个过程都是连续的，便于与前后工序衔接。 7、可以有很大的装置规模。 喷雾干燥 喷雾干燥是利用不同的喷雾器，将悬浮液和粘滞的液体喷成雾状，形成具有较大表面积的分散微粒同热空气发生强烈的热交换，迅速排除本身的水分，在几秒至几十秒内获得干燥。成品以粉末状态沉降于干燥室底部，连续或间断地从卸料器排出。 （－）压力喷雾法（又称机械喷雾法） 此法是利用往复运动的高压泵，以5~20MPa的压力将液体从φ5~1.5ｍｍ喷孔喷出。分散成50~100μm的液滴。但因高压泵的加工精度及材料强度都要求比较高，喷嘴易磨损、堵塞，对粒度大的悬浮液不适用。 （二）气流喷雾法 此法是依靠压力为0.25~0.6MPa的压缩空气通过喷嘴时产生的高速度，将液体吸出并被雾化。由于此种喷嘴孔径较大，一般在1~4mm，故能够处理悬浮液和粘性较大的液体。在制药工业中广泛使用，有的工厂用于核苷酸、农用细菌杀虫剂和蛋白酶的干燥。 （三）离心喷雾干燥法 此法是利用在水平方向作高速旋转的圆盘给予溶液以离心力，使其高速甩出，形成薄膜、细丝或液滴，同时又受到周围空气的摩擦。阻碍与撕裂等作用形成细雾。目前酶制剂的大型生产大多采用此法，还有用于酵母粉的干燥。 （一）气流喷雾干燥流程、特点 气流喷雾干燥设备除了喷雾干燥塔、喷嘴外，还有空气加热器、压缩空气系统和空气过滤器等。空气加热可用电热或蒸汽加热， 压缩空气从切线方向进入喷雾器外面的套管，由于喷头处有螺旋线，因此形成高速度旋转的圆锥状空气涡流，并在喷嘴处形成低压区，吸引液体在内部或外部混合后，使之微粒化。由空气加热器加热的热风，经过滤器从干燥塔的上部经空气分配盘进入，与喷雾后的液体微粒相遇，使之干燥，干燥后的物料由塔底部排出，废气沿回风管导入袋滤器或旋风分离器，收集随废气带走的粉末状产品，然后经排风机排入大气中。这种设备的特点是结构简单，操作方便和可靠，产品质量好。 气流喷雾干燥塔的构造 气流喷雾干燥塔是由圆柱圆锥形构成，塔直径与高度之比为1：2.4~3，直径与锥体高度之比为ｌ：1.3~1.6，空塔时的气流速度约为0.15~0.2m/s，回风管空气流速约为10~12m/s。干燥室由1mm左右厚度的不锈钢衬里焊接而成，顶部装有空气分配盘，分配盘的型式有旋风扩散式、叶片旋风式，其作用是使空气形成旋流与雾滴接触，提高干燥效果 分配盘 由30片叶子均匀焊接于分配盘顶的周边，并与水平面成30°角，热风排出的方向依旋风方向而定。设备的下部有螺旋排风管，螺旋排风管是在回风管的下部外侧焊上螺旋形的导风板，使气流沿螺旋导风板旋转向下，增大了气流阻力，使密度较大的产品向下沉降，密度较小的粉末状产品随废气沿回风管导入袋滤器，螺旋排风管的作用是使气固两相分离。 气流喷雾器 内部混合式：气体与液体在喷嘴内部混合后才由喷嘴喷出，喷出雾滴比较均匀； 外部混合式：气体与液体在喷嘴外面混合，喷成雾滴 喷嘴上有螺旋槽，空气经螺旋槽后形成湍流，将料液喷成雾状。 螺旋排风管 螺旋排风管是在回风管的下部外侧焊上螺旋形的导风板，使气流沿螺旋导风板旋转向下，增大了气流阻力，使密度较大的产品向下沉降，密度较小的粉末状产品随废气沿回风管导入袋滤器，螺旋排风管的作用是使气固两相分离。 沸腾干燥与沸腾造粒干燥 －、沸腾干燥原理、特点和型式 沸腾干燥是利用流态化技术，即利用热的空气使孔板上的粒状物料呈流化沸腾状态，使水分迅速汽化达到干燥目的。 在干燥时，使气流速度与颗粒的沉降速度相等，当压力降与流动层单位面积的重量达到平衡时（此时压力损失变成恒定），粒子就在气体中呈悬浮状态，并在流动层中自由地转动，流动层犹如正在沸腾，这种状态是比较稳定的流态化。沸腾干燥也称为流化床干燥。 沸腾造粒干燥 利用流化介质（空气）与料液间很高的相对气速，使溶液带进流化床就迅速雾化，这时液滴与原来在沸腾床内的晶体结合，就进行沸腾干燥，故也可看作是喷雾干燥与沸腾干燥的结合。 沸腾干燥的特点 传热传质速率高。由于是利用流态化技术，使气体与固体两相密切接触，虽然气固两相传热系数不大，但由于颗粒度较小，接触表面积大，故容积干燥强度为所有干燥器中最大的一种，这样需要的床层体积就大大减少，无论在传热、传质、容积干燥强度、热效率