生物工程设备 烟台大学 复习2013.ppt

干燥塔直径和高度的选取应能保证塔内热空气与料液间的热质交换顺利进行。 塔径的确定不仅与料液中的含水量有关，而且与喷雾塔的形式有关。 塔径大小必须保证料液在尚未干燥之前，不致碰上塔壁。 干燥塔的高度必须保证干燥时间所需之高度，即料液尚未干燥前不致沉降于塔底。 喷盘：喷枪形、锥形和圆帽形等。 热风盘：热风盘的作用是进塔后的热风分配均匀，否则会造成塔内局部贴壁。 （三）流化床干燥原理及设备 原理：流化床干燥（也称沸腾干燥）是利用流态化技术，即利用热空气流使置于筛板上的颗粒状湿物料呈沸腾状态的干燥过程。 流化床干燥的特点是： （1）传热传质速率大。 （2）干燥温度均匀，易于控制。 （3）有利于连续化、自动化操作，且设备结构简单，生产能力高，动力消耗小。 缺点：当连续操作时物料在干燥室内停留时间不一，干燥度不够均匀，对结晶物料有磨损作用。 1．单层卧式多室流化床干燥器 湿物料由第一室开始逐步向下室移动，已干燥的物料在最后一室经出料口排出。 这种干燥器对各种物料的适应性较大，但热效率较低。 2．沸腾造粒干燥器 沸腾造粒干燥是利用流化介质（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。 沸腾造粒过程有3种情况：自我成粒、涂布成粒、黏着成粒 影响产品颗粒大小的因素有下列几种： ①停留时间 ②摩擦作用 ③干燥温度 真空蒸发设备 与常压蒸发相比，真空蒸发的优点： ①物料沸腾温度降低，避免或减少物料受高温所产生的质变。 ②沸腾温度降低，提高了热交换的温度差，增加了传热强度。 ③为二次蒸汽的利用创造了条件，可采用双效或多效蒸发，提高热能利用率。 ④由于物料沸点降低，蒸发器热损失减少。 （一）管式薄膜蒸发器 这类蒸发器的特点是液体沿加热管壁成膜而进行蒸发。 按液体的流动方向可分为：升膜式、降膜式、升降膜式等。 升膜式蒸发器中液膜的形成过程 升膜式蒸发器 传热效率高。物料在蒸发器中受热时间很短，对热敏性物料的影响相对较小。 浓缩倍数不宜太大。 此种蒸发器对于发泡性强、粘度较小的热敏性物料较为适用。 不适用于粘度较大，受热后易产生积垢或浓缩时有晶体析出的物料。 升膜式蒸发器正常操作的关键是让液体物料在管壁上形成连续不断的液膜。为保证设备的正常操作，应维持在爬膜状态的温度差。 降膜式真空蒸发浓缩设备 传热系数大，蒸发速度快，物料与加热蒸汽之间的温度差可以降到很小，物料可以浓缩到较高的浓度。 可用于浓缩粘度较高的液体。 缺点：物料不易分配均匀。 降膜式蒸发器中常用的分配器：齿形溢流口、导流棒、旋液导流器、分配筛板、分配盘 升降膜式蒸发器 （1）符合物料的要求。 （2）经升膜蒸发后的汽液混合物，进入降膜蒸发，有利于降膜的液体均匀分布，同时也加速物料的湍流和搅动，以进一步提高降膜蒸发的传热系数。 （3）用升膜来控制降膜的进料分配，有利于操作控制。 （4）将两个浓缩过程串联，可以提高产品的浓缩比，减低设备高度。 刮板式蒸发器和离心薄膜蒸发器 刮板式蒸发器是通过旋转的刮板使液料形成液膜。 离心式薄膜蒸发器是利用旋转的离心盘所产生的离心力对溶液的周边分布作用而形成薄膜。 三、蒸发浓缩生产过程中的节能措施 （1）循环利用热能：多效蒸发、热泵蒸发 （2）强化传热过程 第二节 结晶设备 一、结晶设备的类型和特点 结晶设备可按改变溶液浓度的方法分为浓缩结晶设备、冷却结晶设备和其他结晶设备。 按结晶过程运转情况的不同，可分为间歇式结晶设备和连续结晶设备两种。 二、设计结晶设备应注意的条件 设计结晶设备时应考虑溶液的性质、粘度、杂质的影响，结晶温度，结晶体的大小、形状以及结晶长大速度特性等条件，以保证结晶良好，结晶速度快。 结晶设备中搅拌器的作用 保证晶种均匀悬浮，使结晶良好； 增加传热系数，增大降温速度，使溶液温度一致。 结晶设备的热量衡算 进入结晶设备的热量可分为： 原料液带入热量 溶质结晶时放出的热量 加热溶液的热量 随母液带走的热量 随结晶带走的热量 随溶剂蒸汽带走的热量 对于冷却结晶设备冷却所带走的热量 结晶设备向周围散失的热量 第六章 空气净化除菌与空气调节 一、空气净化除菌方法及原理 （一）空气除菌方法 常用的空气除菌方法有介质过滤、辐射、化学药品、加热、静电吸附等。 （二）介质过滤除菌机理 空气的过滤除菌不是真正的面积过滤，而是一种滞留现象。 惯性冲击、重力沉降、拦截滞留、布朗扩散、静电吸引等作用。 二、介质过滤除菌流程 要