干燥設備培訓課件

1、1 濕物料的干燥操作有2個基本過程同時進行：1.1.熱量由氣體傳遞給濕物料，使其溫度升高；熱量由氣體傳遞給濕物料，使其溫度升高；2.2.物料內部的水分吸收能量不斷向表面擴散，物料內部的水分吸收能量不斷向表面擴散，并在表面汽化被氣流帶走。并在表面汽化被氣流帶走。21.要求快速高效，并且加熱溫度不宜過高；2.產(chǎn)品與干燥介質的接觸時間不能太長；3.干燥產(chǎn)品應保持一定的純度，在干燥過程中不得有雜質混入。 發(fā)酵工業(yè)產(chǎn)品干燥通常采用噴霧干燥、氣流干燥、沸騰干燥和冷凍干燥。3產(chǎn)品的質量要求產(chǎn)品的質量要求物料的特性物料的特性產(chǎn)量及勞動條件產(chǎn)量及勞動條件瞬時快速干燥設備：滾筒干燥設備、噴霧干燥設瞬時快速干燥設備

2、：滾筒干燥設備、噴霧干燥設備、氣流干燥設備、沸騰干燥設備備、氣流干燥設備、沸騰干燥設備低溫干燥設備：真空干燥設備、冷凍干燥設備低溫干燥設備：真空干燥設備、冷凍干燥設備45設備類型干燥物料固定床干燥固定床干燥啤酒釀造用綠麥芽啤酒釀造用綠麥芽臥式臥式沸騰干燥沸騰干燥檸檬酸晶體、酵母、抗生素檸檬酸晶體、酵母、抗生素沸騰造粒干燥沸騰造粒干燥葡萄糖、味精、酶制劑葡萄糖、味精、酶制劑氣流干燥氣流干燥味精、抗生素、葡萄糖味精、抗生素、葡萄糖旋風式氣流干燥旋風式氣流干燥四環(huán)素類四環(huán)素類氣流式噴霧干燥氣流式噴霧干燥蛋白酶、核酸、抗生素蛋白酶、核酸、抗生素壓力式噴霧干燥壓力式噴霧干燥酵母酵母離心式噴霧干燥離心式噴

3、霧干燥酶酶制劑、酵母制劑、酵母噴霧干燥與振動流化干燥噴霧干燥與振動流化干燥酶酶制劑制劑滾筒干燥滾筒干燥酵母、單細胞蛋白酵母、單細胞蛋白真空干燥真空干燥青霉素鉀鹽、土霉素等青霉素鉀鹽、土霉素等冷凍干燥冷凍干燥抗抗腫瘤抗生素、乙肝疫苗腫瘤抗生素、乙肝疫苗生物工業(yè)常用的干燥設備6第二節(jié) 非絕熱(傳導型)干燥設備l傳導型干燥機的熱能供給主要靠導熱，要求被干燥物料與加熱面間應有盡可能緊密的接觸。故傳導干燥機較適用于溶液、懸浮液和膏糊狀固-液混合物的干燥。l主要優(yōu)點：首先在于熱能利用的經(jīng)濟性，因這種干燥機不需要加熱大量的空氣，熱能單位耗用量遠較熱風干燥機為少；其次傳導干燥可在真空下進行，特別適用于易氧化生

4、物制品的干燥。l分類：連續(xù)式和間歇式；常壓和真空。一、滾筒干燥機二、真空干燥箱三、帶式真空干燥機7一、滾筒干燥機l主體是稱為滾筒的中空金屬圓筒。l分類：單滾筒雙滾筒式；兩者均有常壓和真空式。l常壓單滾筒和雙滾筒干燥機：圓筒隨水平軸轉動，其內部可由蒸汽、熱水或其它載熱體加熱，圓筒壁即為傳熱面。物料的加入方式有浸沒式和噴灑式。浸沒式加料時，料液可能會因熱滾筒長時間浸沒而過熱，為避免這一缺點，可采用灑濺式。l真空滾筒干燥機8l單滾筒干燥機n采用浸沒式加料方式，滾筒部分浸沒在稠厚的懸浮液物料中，因滾筒的緩慢轉動使物料成薄膜狀附著于滾筒的外表面而進行干燥。n當滾筒回轉3/47/8轉時，物料已干燥到預期的

5、程度，即被刮刀刮下，由螺旋輸送器送走。n滾筒的轉速因物料性質及轉筒的大小而異，一般為28r/min。滾筒上的薄膜厚度為0.11.0mm。干燥產(chǎn)生的水汽被殼內流過滾筒面的空氣帶走，流動方向與滾筒的旋轉方向相反。9l雙滾筒干燥機 采用的是由上面加入濕物料的方法，干物料層的厚度可用調節(jié)兩滾筒間隙的方法來控制。10將滾筒密閉在真空室內，便可成為如圖9.33所示的真空滾筒干燥機。由于干燥過程在真空下進行，真空滾筒干燥機的進料、卸料刮刀等的調節(jié)必須在真空干燥室外部來操縱，所以這類干燥機通常成本較高，一般只用來干燥極為熱敏的物料。l真空滾筒干燥機11二、真空干燥箱l主體是一真空密封的干燥室，是一種間歇式干燥

6、設備，適用于固體或熱敏性、氧敏性液體生物制品。l真空干燥箱結構l真空干燥箱的殼體l這種干燥機中，初期干燥速度很快，但當物料脫水收縮后，則由于物料與干燥盤的接觸逐漸變差，傳熱速率也逐漸下降。操作過程中，加熱面溫度需要嚴格控制，以免與干燥盤接觸的物料局部過熱。12l真空干燥箱結構n如圖9.34所示，室內裝有通加熱劑的加熱管、加熱板、夾套或蛇管等，其間壁則形成盤架。n被干燥的物料均勻地散放于由鋼板或鋁板制成的活動托盤中，托盤置于盤架上。n蒸汽等加熱劑進入加熱元件后，熱量以傳導方式經(jīng)加熱元件壁和托盤傳給物料。n盤架和干燥盤應盡可能做成表面平滑，以保證有良好的熱接觸。干燥過程產(chǎn)生的水蒸氣由連接管導入混合

7、冷凝器。13l真空干燥箱的殼體可以為方形，也可以為圓筒形，兩種形式真空干燥機的外形如圖9. 35所示。14三、帶式真空干燥機l為連續(xù)式真空干燥設備，主要用于液狀與漿狀物料的干燥。l干燥室一般為臥式封閉圓筒，內裝鋼帶式輸送機械。帶式真空干燥機有單層和多層兩種形式。l單層帶式真空干燥機l多層帶式真空干燥機l特點15l特點 干燥時間短，約525min，能形成多孔狀制品，物料在干燥過程中能避免混入異物，防止污染，可以直接干燥高濃度、高黏度的物料，并可簡化工序，節(jié)約熱量。16n由一連續(xù)的不銹鋼帶、加熱滾筒、冷卻滾筒、輻射元件、真空系統(tǒng)和加料裝置等組成。供料口位于鋼帶下方，由一供料滾筒不斷將漿料涂布在鋼帶

8、的表面。涂在鋼帶上的漿料隨鋼帶前移進入干燥器下方的紅外線加熱區(qū)。l單層帶式真空干燥機n受熱的料層因內部產(chǎn)生的水蒸氣而膨松成多孔狀態(tài)，與加熱滾筒接觸前已具有膨松骨架。料層隨后經(jīng)過滾筒加熱，再進入干燥上方的紅外線區(qū)進行干燥。干燥至符合水分含量要求的物料在繞過冷卻滾筒時受到驟冷作用，料層變脆，再由刮刀刮下排出。17三層輸送帶，沿輸送方向采用夾套式換熱板，設置了兩個加熱區(qū)和一個冷卻區(qū)域，分別用蒸汽、熱水、冷水進行加熱和冷卻。根據(jù)原料性質和干燥工藝要求，各段的加熱溫度可以調節(jié)。原料在輸送帶上邊移動邊蒸發(fā)水分，干燥成為泡沫片狀物品，冷卻后，經(jīng)粉碎機粉碎成為顆粒狀制品，最后由排出裝置卸出。干燥產(chǎn)生的二次蒸汽

9、和不凝性氣體通過排氣口，由冷凝和真空系統(tǒng)排出。l多層帶式真空干燥機18第三節(jié) 絕熱(對流型)干燥設備一、廂式干燥器二、洞道式干燥機三、網(wǎng)帶式干燥設備四、流化床干燥設備五、氣流干燥設備六、噴霧干燥機l這是一類以對流方式對物料干燥的設備。l干燥介質：流體(熱空氣，過熱蒸汽等)，使物料升溫脫水，并將物料脫除的水分帶出干燥室外。自身狀態(tài)從高溫低濕變?yōu)榈蜏馗邼?。l主要設備型式：廂式干燥器、洞道式干燥機、流化床干燥機、噴動床干燥機和氣流式干燥機和噴霧干燥機等。l按物流氣流接觸方式：并流、逆流、混流和橫流式干燥器等。19一、廂式干燥器l廂式干燥器是一種常壓間歇式干燥器，小型的稱為烘箱，大型的稱為烘房。l典型

10、廂式干燥器n橫流式n中間加熱式n穿流式l廂式干燥器特點20l如圖9.1（1）所示的橫流式中，熱空氣在物料上方掠過，與物料進行濕交換和熱交換。21l若框架層數(shù)較多，可分成若干組，空氣每流經(jīng)一組料盤之后，就流過加熱器再次提高溫度，如圖9.1（2）所示，即為具有中間加熱裝置的橫流式干燥器。22l穿流式如圖9.1（3）所示, 粒狀、纖維狀等物料在框架的網(wǎng)板上鋪成一薄層，空氣以0.31.2m/s的速度垂直流過物料層，可獲得較大的干燥速率。23l廂式干燥器特點n優(yōu)點：制造和維修方便，使用靈活性大。發(fā)酵工業(yè)上常用于需長時間干燥的物料、數(shù)量不多的物料以及需要特殊干燥條件的物料。n缺點：主要是干燥不均勻，不易抑

11、制微生物活動，裝卸勞動強度大，熱能利用不經(jīng)濟(每汽化1kg水分，約需2.5kg以上的蒸汽)。24n結構如圖9.1所示。n為減少熱損失，廂式干燥器的四壁用絕熱材料構成。n廂內有多層框架，物料盤置于其上，也可將物料放在框架小車上推入廂內，故又稱為盤架式干燥器。n廂式干燥器內設有加熱器，有多種型式和布置方式，加熱方法可采用蒸汽、煤氣或電加熱。n干燥器內的風機強制引入新鮮空氣與器內廢氣混合，并驅使混合氣流循環(huán)流過加熱器，再流經(jīng)物料?？諝饬鬟^物料的方式有橫流和穿流兩種。25二、洞道式干燥機l有一段長度為2040m的洞道。l結構l料盤-小車及進出l干燥介質空氣l物料與空氣流向l洞道干燥機特點26l料盤-小

12、車及進出n濕物料在料盤中散布成均勻料層。料盤堆放在小車上，料盤與料盤之間留有間隙供熱風通過。n洞道式干燥機的進料和卸料為半連續(xù)式，即當一車濕料從洞道的一端進入時，從另一端同時卸出另一車干料。n洞道中的軌道通常帶有1/200的斜度，可以由人工或絞車等機械裝置來操縱小車的移動。n洞道的門只有在進、卸料時才開啟，其余時間都是密閉的。27l干燥介質空氣空氣由風機推動流經(jīng)預熱器，然后依次在各小車的料盤之間掠過，同時伴隨輕微的穿流現(xiàn)象?？諝獾牧魉贋?.56.0m/s，不小于1.0m/s。28l物料與熱風流向n熱風可沿物流縱向流動，分為并流、逆流和混流三種。n熱風也可以與物流呈橫向29l混流方式n混流綜合了

13、并流、逆流的優(yōu)點，在整個干燥周期的不同階段可以更靈活地控制干燥條件。n通常將洞道分成兩段，第一段為并流，干燥速率大，對應于物料的第一干燥階段；第二階段為逆流，可滿足物料的最終干燥要求，對應于物料的第二干燥階段。因為第二階段的干燥時間較長，一般洞道的第二段也比第一段長。30l洞道干燥機特點n優(yōu)點：具有非常靈活的控制條件，可使物料處于幾乎所要求的溫度-濕度-速度條件的氣流之下，因此特別適用于實驗工作；料車每前進一步，氣流的方向就轉換一次，制品的水分含量更均勻。n缺點：結構復雜，密封要求高，需要特殊的裝置；壓力損失大，能量消耗多。3132n如圖9.3所示，干燥機的每一段由活動隔板分隔，在料車進出時，

14、隔板打開，而在干燥時則將洞道切斷成為縱向通路，靠換向裝置構成總體上曲折的氣流通道。加熱器設在馬蹄形的換向處，可以獨立控制該段氣流的溫度。33三、網(wǎng)帶式干燥設備l網(wǎng)帶式干燥機簡介l網(wǎng)帶式干燥機適用的物料形狀可有片狀、條狀、顆粒、棒狀、濾餅類等。l帶網(wǎng)式干燥機因結構和干燥流程不同可分成單層、多層和多段等不同的類型。（一）單段帶式干燥機（二）多段帶式干燥機（三）多層帶式干燥機34l網(wǎng)帶式干燥機簡介n網(wǎng)帶式干燥機是一種將物料置于輸送網(wǎng)帶上，在隨帶運動通過隧道過程中與熱風接觸而干燥的設備。n網(wǎng)帶式干燥機由干燥室、輸送帶、風機、加熱器、提升機和卸料機等組成。n沿輸送網(wǎng)方向，可分成若干相對獨立的單元段，每個

15、單元段包括循環(huán)風機、加熱裝置、單獨或公用的新鮮空氣抽入系統(tǒng)和尾氣排出系統(tǒng)。每段內干燥介質的溫度、濕度和循環(huán)量等操作參數(shù)可以獨立控制，使物料干燥過程達到最優(yōu)化。n輸送帶為不銹鋼絲網(wǎng)或多孔板不銹鋼鏈帶，轉速可調。35（一）單段帶式干燥機l典型結構舉例l工作過程l特點36l工作過程 物料在干燥器內均勻運動前移的網(wǎng)帶上，氣流經(jīng)加熱器加熱，由循環(huán)風機進入熱風分配器，成噴射狀吹向網(wǎng)帶上的物料，與物料接觸，進行傳熱傳質。大部分氣體可以循環(huán)利用，一部分溫度低，含濕量較大的氣體作為廢氣由排濕風機排出。37l單層單段式網(wǎng)帶式干燥機特點n優(yōu)點：網(wǎng)帶透氣性能好，熱空氣易與物料接觸，停留時間可任意調節(jié)。物料無劇烈運動，

16、不易破碎。每個單元可利用循環(huán)回路，控制蒸發(fā)強度。若采用紅外加熱，可一起干燥、殺菌，一機多用。n缺點：占地面積大，如果物料干燥的時間較長，則從設備的單位地面積生產(chǎn)能力上看不很經(jīng)濟，另外設備的進出料口密封不嚴，易產(chǎn)生漏氣現(xiàn)象，熱能損耗較大。38n全機分成兩個干燥區(qū)和一個冷卻區(qū)。每個干燥區(qū)段由空氣加熱器、循環(huán)風機、熱風分布器及隔離板等組成加熱風循環(huán)。n第一干燥區(qū)的空氣自下而上經(jīng)加熱熱器穿過物料層，第二干燥區(qū)的空氣自上而下經(jīng)加熱器穿過物料層。最后一個是冷卻區(qū)，沒有空氣加熱器。39（二）多段帶式干燥機l亦稱復合型帶式干燥機，是用多條循環(huán)輸送帶(多至4條)串聯(lián)組成物料輸送系統(tǒng)的帶式干燥機。l兩段式帶式干燥

17、機舉例(圖9.5)l特點40l特點n優(yōu)點：物料在帶間轉移時得以松動、翻轉，物料的蒸發(fā)面積增大，改善了透氣性和干燥均勻性。不同輸送帶的速度可獨立控制，且多個干燥區(qū)的熱風流量及溫度和濕度均可單獨控制，便于優(yōu)化物料干燥工藝。n缺點: 占地面積較大。41l整個干燥機也分成兩個干燥區(qū)和一個吹風冷卻區(qū)，第一干燥區(qū)又分成前、后兩個溫區(qū)，物料經(jīng)第一、二區(qū)干燥后，從第一輸送帶的末端自動落入第二個輸送帶的首端，其間物料受到撥料器的作用而翻動，然后通過冷卻區(qū)，最后由終端卸出產(chǎn)品。42n如圖9.6所示。工作時濕物料從進料口進至輸送帶上，隨輸送帶運動至末端，通過翻板落至下一輸送帶移動送料，依次自上而下，最后由卸料口排出

18、。外界空氣經(jīng)風機和加熱器形成熱風，通過分層進風柜調節(jié)風量送入干燥室，使物料干燥。排出的廢氣可對物料進行預熱。43（三）多層帶式干燥機l基本構成部件與單層式的類似。輸送帶為多層(輸送帶層數(shù)可達15層，但以35層最為常用)，上下相疊架設在上下相通的干燥室內。l層間有隔板控制干燥介質定向流動，使物料干燥均勻。各輸送帶的速度獨立可調，一般最后一層或幾層的速度較低而料層較厚，這樣可使大部分干燥介質與不同干燥階段的物料得到合理的接觸分配。從而提高總的干燥速率。l三層帶式干燥機l多層帶式干燥機結構簡單，常用于干燥速度低、干燥時間長的場合，廣泛用于較大顆粒狀物料的干燥，由于操作中多次翻料，因此不適于黏性物料及

19、易碎物料的干燥。44四、流化床干燥設備l流化床干燥機中物料呈沸騰狀態(tài)干燥，又稱沸騰床干燥機。l典型流化床干燥系統(tǒng)l流化床干燥機特點l流化床干燥機適宜處理的物料l流化床干燥適用的干燥階段l流化床干燥機的主要型式（一）單層圓筒型流化床干燥機（二）多層沸騰床干燥機（三）臥式多室流化床干燥機（四）其它型式的流化床干燥機 45l典型流化床干燥機系統(tǒng)系統(tǒng)構成如圖9.7所示。風機驅使熱空氣以適當?shù)乃俣韧ㄟ^床層，與顆粒狀的濕物料接觸，使物料顆粒保持懸浮狀態(tài)。熱空氣既是流化介質，又是干燥介質。被干燥的物料顆粒在熱氣流中上下翻動，互相混合與碰撞，進行傳熱和傳質，達到干燥的目的。當床層膨脹至一定高度時，因床層空隙率

20、的增大而使氣流速度下降，顆?；芈涠恢卤粴饬鲙ё?。經(jīng)干燥后的顆粒由床側面的出料口卸出。廢氣由頂部排出，并經(jīng)旋風分離器回收所夾帶的粉塵。 46l流化床干燥機特點n優(yōu)點：u設備小、生產(chǎn)能力大、物料逗留時間可任意調節(jié)、裝置結構簡單、占地面積小、設備費用不高、物料易流動。u設備的機械部分簡單，除一些附屬部件如風機、加料器等外，無其它活動部分，因而維修費用低。u與氣流干燥相比，因沸騰干燥的氣流速度較低，所以物料顆粒的粉碎和設備的磨損也相對較小。n主要缺點是操作控制比較復雜。47l流化床干燥機適宜處理的物料n適宜于處理粉狀且不易結塊的物料，物料粒度通常為30m6mm。n物料顆粒直徑小于30m時，氣流通過多

21、孔分布板后極易產(chǎn)生局部溝流。n顆粒直徑大于6mm時，需要較高的流化速度，動力消耗及物料磨損隨之增大。48l流化床干燥適用的干燥階段n適用于處于降速干燥階段的粉狀物料和顆粒物料。n適宜的含水范圍分別在2%5%和1015之間。n氣流干燥或噴霧干燥得到物料，若仍含有需要經(jīng)過較長時間降速干燥方能去除的結合水分，則更適于采用流化床干燥。49l流化床干燥機的主要型式n主要型式：單層圓筒型、多層圓筒型、臥式多室型、振動型、脈沖型、惰性粒子型等。n此外，還可以集上述型式的特征結構為一體構成復合型的流化床干燥機，如可將振動型與惰性粒子型結合起來構成振動-惰性粒子型的流化床干燥機。50（一）單層圓筒型流化床干燥機

22、l結構如圖9.8所示。l工作過程l氣流分布板l氣流預分布器l特點圖9. 8單層圓筒流化床干燥器51l工作過程n濕物料由膠帶輸送機送到加料斗，再經(jīng)拋料機送入干燥機內。n空氣經(jīng)過濾器由鼓風機送入空氣加熱器加熱，熱空氣進入流化床底后由分布板控制流向，對濕物料進行干燥。n物料在分布板上方形成流化床。干燥后的物料經(jīng)溢流口由卸料管排出，夾帶細粉的空氣經(jīng)旋風分離器分離后由抽風機排出。52l氣流分布板n是流化床干燥機的主要部件之一。n作用是支持物料，均勻分配氣體，以創(chuàng)造良好的流化條件。n多采用金屬或陶瓷材料制作。n各種氣流分布板如圖9.8所示。53l氣流預分布器n圖9.10為兩種結構形式的氣流預分布器。n作用

23、：使氣流能夠較為均勻地到達分布板，并使得可在較低阻力下達到均勻布氣。n有些設備，為使氣流分布均勻，還直接將整個床體分隔成若干個室。54l特點n優(yōu)點：結構簡單。n缺點：(1)由于顆粒在床中與氣流高度混合，自由度很大，為了限制顆粒過早從出料口出去，保證物料干燥均勻，必須有較高的流化床層才能使顆粒在床內停留足夠的時間，從而造成氣流壓降增大。(2)由于濕物料與已干物料處于同一干燥室內，因此，從排料口出來的物料較難保證水分含量均一。n單層流化床干燥機操作方便，在物料工業(yè)上應用廣泛，適用于床層顆粒靜止高度低(300400mm)、容易干燥、處理量較大且對最終含水量要求不高的產(chǎn)品。55（二）多層沸騰床干燥機l

24、適用于要求干燥較均勻或干燥時間較長的產(chǎn)品。l干燥機整體為塔形結構，內設多層孔板，通常物料由干燥塔上部的一層加入，物料通過適當方式自上而下轉移，干燥物料最后從底層或塔底排出。因此，濕物料與加熱空氣在流化床干燥機內總體呈逆流向。l物料從上一層進入下一層的方法有多種，如圖9.11所示。l根據(jù)物料在層間轉移方式可分為溢流式和穿流式(即直流式)兩種形式。56l溢流式多層流化床干燥機圖9.12(1)所示為溢流式多層流化床干燥機。濕物料顆粒由第一層加入，經(jīng)初步干燥后由溢流管進入下一層，最后從最底層出料。由于顆粒在層與層之間沒有混合，僅在每一層內流化時互相混合，且停留時間較長，所以產(chǎn)品能達到很低的含水量且較為

25、均勻，熱量利用率也顯著提高。57l穿流板式流化床干燥機n如圖9.12(2)所示。n干燥時，物料直接從篩板孔自上而下分散流動，氣體則通過篩孔自下而上流動，在每塊板上形成流化床。n結構簡單，生產(chǎn)能力強，但控制操作要求較高。適用物料顆粒的直徑一般在0.85mm。n為使物料能通過篩板孔流下，篩板孔徑應為物料粒徑的530倍，篩板開孔率3040。n物料的流動主要依靠自重作用，氣流還能阻止其下落速度過快，故所需氣流速度較低，大多數(shù)情況下，氣體的空塔氣速與流化速度之比為1.22。5859（三）臥式多室流化床干燥機l目的：降低壓強降，保證產(chǎn)品均勻干燥，降低床層高度。l如圖9.13所示。橫截面為長方形，用垂直擋板

26、分隔成多室，擋板下端與多孔板之間留有間隙，使物料能從一室進入另一室。l物料由第一室進入，從最后一室排出，在每一室與熱空氣接觸，氣、固兩相總體上呈錯流流動。l不同小室中的熱空氣流量可以分別控制，其中前段物料濕度大，可以通入較多熱空氣，而最后一室，必要時可通入冷空氣對產(chǎn)品進行冷卻。l特點與應用60l特點與應用n特點：結構簡單、制造方便、容易操作、干燥速度快。n適用于各種難以干燥的顆粒狀、片狀和熱敏性的生物發(fā)酵制品。但熱效率較低，對于多品種小產(chǎn)量物料的適應性較差。61(四)其它型式的流化床干燥機 l傳統(tǒng)流化床干燥機不足之處l因此，人們基于流態(tài)化干燥原理，研制開發(fā)了特殊型式的流化床干燥，具有代表性的有

27、：1.振動流化床干燥機2.脈沖流化床干燥機3.惰性粒子流化床干燥機 62l傳統(tǒng)流化床干燥機不足之處傳統(tǒng)流化床干燥機雖然具有傳熱強度高，干燥速率快等優(yōu)點，但并非適用于所有狀態(tài)的物料。例如，對于細小結晶體、漿狀、膏漿體就不能用普通的流化床干燥機干燥。另外，對于具有一定黏結性的物料，利用普通流化床也較難得到均勻的干燥效果。631.振動流化床干燥機l主要由振動喂料器、振動流化床、風機、空氣加熱器、空氣過濾器和集塵器等組成。l物料干燥時，從喂料器進入流化床分配段。在平板振動和氣流作用下，物料被均勻地供送到沸騰段，在沸騰段經(jīng)過干燥后進分選段，分選段內裝有不同規(guī)格的篩網(wǎng)，進行制品篩選及冷卻，而后卸出產(chǎn)品。帶

28、粉塵的氣體經(jīng)集塵器回收細粉后排出。l適合于干燥顆粒過粗或過細、易黏結、不易流化的物料及對產(chǎn)品質量有特殊要求的物料。如味精干燥要求晶形完整、晶體光亮、顆粒大小均勻等。采用振動流化床干燥時，含水量46的濕味精在流化床的沸騰段停留約十幾秒就可干燥到含水率0.020.04%，并篩選出合格的產(chǎn)品。64振動流化床干燥機的主體結構如圖9.14所示，它的機殼安裝在彈簧上，由振動電機驅動，分配段和篩選段下面均熱空氣腔體。65662.脈沖流化床干燥機l結構如圖9.15所示。l工作原理l閥門開閉與進風管l特點67l工作原理n在干燥機下部周向均布幾根熱風進管，每根管上裝有快開閥門，按一定的頻率（如416Hz）和次序啟

29、閉，使流化氣體周期性脈沖輸入。n氣閥打開時，突然進入的氣體會對物料床層產(chǎn)生脈沖，脈沖又很快在物料顆粒間傳遞能量，短時間內形成劇烈的局部流化沸騰狀態(tài)，流化狀態(tài)又在床內擴散和向上移動，從而使得氣體和物料間有強烈的傳熱傳質作用。當氣體閥門關閉時，流化態(tài)在同一方向逐步消失，物料又回到堆積狀態(tài)。如此，流化床內的脈沖式循環(huán)一直維持到物料被干燥為止。68l閥門開閉與進風管n閥門開啟時間與床層的物料厚度和物料特性有關，一般為0.080.2s。n閥門的關閉時間應滿足以下要求：供入氣體完全通過整個床層，物料完全處于靜止狀態(tài)，以使下一次脈沖能在床層中有效傳遞。n進風管一般按圓周方向均勻排列5根，按1、3、5、2、4

30、順序輪流開啟，使每次進風點與上次的距離較遠。69l特點與適用性n脈沖式流化床干燥器作用能量集中，適用于不易干燥或有特殊要求的物料，屬間歇操作，適用于粒度為10m0.4mm的物料，床高0.10.4m。n與常規(guī)流化床干燥機相比，具有如下優(yōu)點：(1)能夠流化非球形大顆粒，如直徑為2030mm、厚度為1.53.5mm的蔬菜也能獲得良好的流化狀態(tài)。(2)粒子間對流混合較充分，無溝流現(xiàn)象，改善了床層結構。(3)壓降較低，節(jié)能效果明顯，高達30。703. 惰性粒子流化床干燥機粒子流化床干燥機l惰性粒子流化干燥是流態(tài)化干燥的特殊形式，適用于溶液、懸浮液、黏性漿狀物料等液相物料的干燥，其技術關鍵是粒子表面對物料

31、的均勻吸附、流化效果和干燥物料的及時脫離。l圖9. 16惰性粒子的流化床干燥機l惰性粒子流化床干燥設備特點71l惰性粒子n惰性粒子是這種干燥設備的關鍵要素，在干燥過程中惰性粒子是熱載體，具有干燥表面、碰撞研磨的作用。n惰性粒子的形狀、大小、分布、密度及其流動性對流態(tài)化質量有較大影響。粒子形狀以球形為佳，這有利于物料在其表面形成均勻的薄膜，減少操作時粒子本身的磨損。72l惰性粒子流化床干燥設備特點n除了具有一般流化床干燥的特點（熱效率高、熱容系數(shù)高、干燥速率大、操作簡便）以外，還表現(xiàn)在：(1)適用于高水分的漿狀物料；(2)干燥與粉碎同在一處完成，可減少物料損失。n這種干燥機可干燥膏糊狀料液；但不

32、宜干燥會形成堅硬的高附著作用的膜層的物料。73圖9. 16一種惰粒子流化床干燥機原理：根據(jù)不同液相物料的特性在干燥機內加入一定量的惰性粒子，在床層氣流的作用下，粒子隨著熱氣流不斷地沸騰、翻滾呈流態(tài)化。在此過程中，通過加料器將液相物料均勻地噴灑在粒子的表面，粒子內部儲存的熱量瞬時傳遞給物料，完成部分質熱傳遞過程。表面附著物料的粒子在床層中隨熱氣流一起流化，氣流與物料之間產(chǎn)生熱交換，水分轉移，使物料得以干燥。當物料干燥到一定程度以后，在粒子翻滾碰撞外力的作用下，從粒子表而剝落，隨氣流離開流化床。當物料從粒子表面剝離，惰性粒子表而得以更新，準備再吸附新的物料，以此完成一個干燥周期。74五、氣流干燥設

33、備l氣流干燥機簡介l氣流干燥機的物料和形式（一）（一）直管式氣流干燥機直管式氣流干燥機（二）（二）其它型式的氣流干燥機其它型式的氣流干燥機75l氣流干燥機簡介n氣流干燥機利用高速熱氣流，在并流輸送潮濕粉粒狀或塊粒狀物料的過程中，對其進行干燥。n氣流干燥機適用于在潮濕狀態(tài)仍能在氣體中自由流動的顆粒物料的干燥，如葡萄糖、味精、檸檬酸及各種粒狀物料等均可用采用氣流干燥法干燥。76l氣流干燥機的物料和形式n粒徑在0.50.7mm以下的物料，不論其初始濕含量如何，一般都能干燥至0.30.5的含水量。因此，乳品和蛋加工工業(yè)中，有時也用氣流干燥機對噴霧干燥機得到的粉末作進一步的干燥。如要獲得更低的含水量，則

34、還可在氣流干燥機之后再設置一流化床干燥機。n氣流干燥機有多種形式，主要有直管式、多級式、脈沖式、套管式、旋風式、環(huán)管式等。77（一）（一）直管式氣流干燥機直管式氣流干燥機至今，直管式氣流干燥機應用最普遍。如圖9.17所示。被干燥物料經(jīng)預熱器加熱后送入干燥管的底部，然后被從加熱器送來的熱空氣吹起。氣體與固體物料在流動過程中因劇烈的相對運動而充分接觸，進行傳熱和傳質，達到干燥的目的。干燥后的產(chǎn)品由干燥機頂部送出，廢氣由分離器回收夾帶的粉末后，經(jīng)排風機排入大氣。78直管式氣流干燥機的優(yōu)點v干燥強度大。由于物料在熱風中呈懸浮狀態(tài)，能最大限度地與熱空氣接觸，且由于氣速較高(一般達2040m/s)，空氣渦

35、流的高速攪動，使氣-固邊界層的氣膜不斷受沖刷，減小了傳熱和傳質的阻力，容積傳熱系數(shù)可達23007000W/m3K，這比轉筒干燥機大2030倍。v干燥時間短。對于大多數(shù)的物料只需0.52s，最長不超過5s，因為是并流操作，所以特別適宜于熱敏性物料的干燥。v占地面積小。由于氣流干燥機具有很大的容積傳熱系數(shù)，所以所需的干燥機體積可大為減小，即能實現(xiàn)小設備大生產(chǎn)的目標。v熱效率高。由于干燥機散熱面積小，所以熱損失小，最多不超過5%，因而干燥非結合水時熱效率可達60左右。干燥結合水時可達20左右。79v無專用的輸送裝置。氣流干燥機的活動部件少，結構簡單，易建造，易維修，成本低。v操作連續(xù)穩(wěn)定?？梢砸淮涡?/p>

36、完成干燥、粉碎、輸送、包裝等工序，整個過程可在密閉條件下進行，減少物料飛揚，防止雜質污染，既改善了產(chǎn)品質量又提高了回收率。v適用性廣，可應用于各種粉狀物料，粒徑最大可達100mm，濕含量可達1040%。80直管式氣流干燥機的缺點v全部產(chǎn)品由氣流帶出，因而分離器的負荷大。v氣速較高，對物料顆粒有一定的磨損，所以不適用于對晶形有一定要求的物料，也不適宜用于需要在臨界濕含量以下干燥的物料以及對管壁黏附性強的物料。v由于氣速大，全系統(tǒng)阻力大，因而動力消耗大。v干燥管較長，一般在10m或10m以上。8182（二）（二）其它型式的氣流干燥機其它型式的氣流干燥機為了降低氣流干燥機的高度，國內外研究者通過對氣

37、流干燥機中顆粒的運動和傳熱情況的研究了解，陸續(xù)研制出了如多級氣流干燥機等新型的氣流干燥設備。1多級氣流干燥機2其它新型氣流干燥機831多級氣流干燥機目前國內較多采用的是二級或三級氣流干燥機，多用于含水量較高的物料，如口服葡萄糖、硬脂酸鹽等。圖9.18所示即為兩級氣流干燥機，它既降低了干燥管的高度，第一段的擴張部分還可以起到對物料顆粒的分級作用。小顆粒物料隨氣流移動，大顆粒物料則由旁路通過星形加料器再進入第二段，以免沉積在底部轉彎處將管道堵塞。842其它新型氣流干燥機除了用多級代替單級外，對氣流干燥進行強化和改進的還有如圖9.19所示的幾種新型方法和設備。脈沖式氣流干燥機 套管式氣流干燥機 旋風

38、式氣流干燥機 環(huán)形氣流干燥機85脈沖式氣流干燥機原有的直管被直徑交替縮小與擴大的脈沖管代替，如圖9.19(1)所示。物料首先進入管徑較小的干燥管內，此處氣體以較高的速度流過，使顆粒產(chǎn)生加速運動。當顆粒的加速運動終了時，干燥管直徑突然擴大。由于顆粒運動的慣性，在該段內顆粒的速度大于氣流的速度，顆粒在運動過程中因氣流阻力而不斷減速。在減速終了時，干燥管直徑再度突然縮小，顆粒又被加速。管徑重復交替的縮小與擴大，使顆粒的運動速度也在加速和減速之間不斷地變化，沒有等速運動階段，從而強化了傳熱和傳質速率。86套管式氣流干燥機這種干燥機的結構如圖9.19(2)所示。氣流干燥管由內管和外管組成，物料和氣流同時

39、由內管的下部進入。顆粒在管內加速運動至終了時，由頂部導入內外管間的環(huán)隙內，以較小的速度下降并排出。這種形式可以節(jié)約熱量。 87旋風式氣流干燥機如圖9.19 (3)所示，物料與熱空氣一起以切線方向進入干燥機內，在內管和外管間作螺旋運動。顆粒處于懸浮旋轉運動的狀態(tài)，所產(chǎn)生的離心加速作用使物料在很短的時間內(幾秒)達到干燥的目的。特點：體積小，結構簡單，適用于干燥那些允許磨損的熱敏性物料；但不適用于干燥含水量高、黏性大、熔點低、易升華爆炸、易產(chǎn)生靜電效應的物料。 88環(huán)形氣流干燥機n一般的氣流干燥機存在著不宜處理結晶物料及停留時間短的缺點。n近年來，國外根據(jù)氣流干燥機內混相流動中傳熱、傳質機理，對設

40、備進行了很多改進，出現(xiàn)了形狀復雜的氣流干燥機，如圖9.19 (4)所示的環(huán)形管氣流干燥機。n將干燥管設計成環(huán)狀(或螺旋狀)的主要目的是延長顆粒在干燥管內的停留時間。 89六、噴霧干燥機噴霧干燥機是一種將液狀物料通過霧化方式干燥成粉體的設備。許多粉狀制品，如微生物發(fā)酵物、低聚糖粉、蛋白質水解物粉、動植物組織培養(yǎng)液等都用噴霧干燥機生產(chǎn)。噴霧干燥機也是主要的微膠囊造粒設備之一。（一）噴霧干燥過程與特點(優(yōu)點、缺點)（二）基本構成與類型（三）霧化器（四）干燥室（五）噴霧干燥裝置系統(tǒng)舉例9091l噴霧干燥的主要優(yōu)點（1）干燥速度快。（2）產(chǎn)品質量好。松脆空心顆粒產(chǎn)品具有良好的流動性、分散性和溶解性，并能

41、很好地保持物料原有的色、香、味。（3）營養(yǎng)損失少?？焖俑稍锎蟠鬁p少了營養(yǎng)物質的損失，如牛乳粉加工中熱敏性維生素C只損失5左右。因此，特別適合于易分解、變性的熱敏性物料加工。（4）產(chǎn)品純度高。噴霧干燥是在封閉的干燥室中進行，既保證了衛(wèi)生條件，又避免了粉塵飛揚，從而提高了產(chǎn)品純度。（5）工藝較簡單。料液經(jīng)噴霧干燥后，可直接獲得粉末狀或微細的顆粒狀產(chǎn)品。（6）生產(chǎn)率高。便于實現(xiàn)機械化、自動化生產(chǎn)，操作控制方便，適于連續(xù)化大規(guī)模生產(chǎn)，且操作人員少，勞動強度低。92l噴霧干燥的主要缺點（1）投資大。由于一般干燥室的水分蒸發(fā)強度僅能達到2.54.0kg(m3h)，故設備體積龐大，且霧化器、粉塵回收以及清洗

42、裝置等較復雜。（2）能耗大，熱效率不高。一般情況下，熱效率為3040%，若要提高熱效率，可在不影響產(chǎn)品質量的前提下，盡量提高進風溫度以及利用排風的余熱來預熱進風。另外，因廢氣中濕含量較高，為降低產(chǎn)品中的水分含量，需耗用較多的空氣量，從而增加了鼓風機的電能消耗與粉塵回收裝置的負擔。93l工作原理如圖9.20所示。霧化器出來的范圍10100 m的料液霧滴，有巨大表面積，這些霧滴與進入干燥室的熱氣流接觸，可在瞬間(0.010.04s)發(fā)生強烈的熱交換和質交換，使其中絕大部分水分迅速蒸發(fā)氣化并被干燥介質帶走。由于水分蒸發(fā)會從液滴吸收氣化潛熱，因而液滴的表面溫度一般為空氣的濕球溫度。包括霧滴預熱、恒速干

43、燥和降速干燥等三個階段的整個過程，只需1030s便可得到符合要求的干燥產(chǎn)品。產(chǎn)品干燥后由于重力作用，大部分沉降于底部，少量微細粉末隨廢氣進入粉塵回收裝置得以回收。94連續(xù)噴霧干燥流程連續(xù)噴霧干燥流程95l基本構成v系統(tǒng)基本構成如圖9.21所示，主要由霧化器、干燥室、粉塵分離器、進風機、空氣加熱器、排風機等構成。96干燥室是噴霧干燥機的核心，在此經(jīng)霧化器霧化的料液滴與由進風機吸送來并經(jīng)加熱器加熱的空氣接觸，迅速受熱使水分氣化而成為固體粒子，一部分大的落入器底、另一部分則隨濕熱空氣一道進入粉塵回收裝置分離成濕空氣與粉塵。離開分離器的濕空氣或者由排風機直接排入大氣，或者部分進行余熱回收，以提高干燥機

44、的熱效率。干燥機底和分離器分離得到的干燥產(chǎn)品可以直接出料進行包裝，也可經(jīng)過一個粉體冷卻器進一步冷卻后再出料。l干燥室97l噴霧干燥機的形式 形式較多，大體分類如表9- 2所示。不同形式噴霧干燥機的主要區(qū)別在于霧化器、干燥室和加熱介質回收利用程度等方面。98v噴霧干燥機對加熱介質利用的三種情形如圖9.22所示。開放式是指從干燥室機分離器出來的廢氣直接排向環(huán)境的干燥系統(tǒng)，物料工業(yè)用的噴霧干燥系統(tǒng)一般采用這種方式；封閉式是指從分離器出來的廢氣不直接排向環(huán)境而是經(jīng)去濕處理后循環(huán)使用的干燥系統(tǒng)，用于濕料中含有不可排向環(huán)境的溶劑成分的物料的干燥，或者熱風采用惰性氣體的情況。半封閉式是指部分利用濕熱空氣進行

45、循環(huán)的干燥系統(tǒng)。這種系統(tǒng)可以提高熱能效率，但同時增加了設備投資和操作的復雜性。此外還有對干燥介質進行滅菌處理的無菌噴霧干燥系統(tǒng)。99100（三）霧化器霧化器也稱噴霧器。常見的霧化器形式有三種，即壓力式、離心式和氣流式霧化器。1壓力式霧化器2. 離心式霧化器3氣流式霧化器4三類霧化器比較1011壓力式霧化器l壓力式霧化器實際上是一種噴霧頭，裝在一段直管上以后便構成所謂的噴槍。l噴霧頭(噴槍)需要與高壓泵配合才能工作。一般使用的高壓泵為三柱塞泵。l壓力式霧化器的工作原理l壓力式霧化器的結構形式l由于單個壓力式噴霧頭的流量(生產(chǎn)能力)有限，因此，大型壓力式噴霧干燥機通常由多支噴槍一起并聯(lián)工作。102

46、l壓力式霧化器的工作原理壓力式霧化器的工作原理是高壓泵使料液獲得高壓(720MPa) ，從噴霧頭出來時，由于壓力大，噴孔小(0.51.5mm)，很快霧化成霧滴。料液的霧化分散度取決于噴嘴的結構、料液的流出速度和壓力、料液的物理性質(表面張力、黏度、密度等)。103l壓力式霧化器的結構形式有多種，常見的有如圖9.23所示的M型、S型等，M型噴頭的結構如(1)所示，其中噴嘴是易磨件，它的材料可由不銹鋼也可用耐磨性的材料(如紅寶石)制成，兩者的使用期分別為1周和1年左右。1042.離心式霧化器l離心式霧化器由機械驅動或氣流驅動裝置與噴霧轉盤結合而成。l機械式離心霧化器的外形及結構l離心式霧化的機理1

47、05l離心式霧化的機理離心式霧化的機理是借助高速轉盤產(chǎn)生離心力，將料液高速甩出成薄膜、細絲，并受到腔體空氣的摩擦和撕裂作用而霧化，圖9.25所示為離心霧化的情形。106107轉盤是離心霧化器的關鍵部件，形式有多種，圖9.26所示為一些離心噴霧轉盤的實物。3氣流式霧化器1081093氣流式霧化器v氣流式霧化器是依靠高速氣流工作的霧化器。霧化原理是利用料液在噴嘴出口處與高速運動(一般為200300m/s)的空氣相遇，由于料液速度小，而氣流速度大，兩者存在相當大速度差，從而液膜被拉成絲狀，然后分裂成細小的霧滴。霧滴大小取決于兩相速度差和料液黏度，相對速度差越大，料液黏度越小，則霧滴越細。料液的分散度

48、取決于氣體的噴射速度、料液和氣體的物理性質、霧化器的幾何尺寸以及氣料流量之比。圖9.27所示為氣流式霧化的實際情形。v氣流式霧化器的結構有多種，常見的有二流式、三流式、四流式和旋轉式，其結構如圖9.28所示。110氣流噴霧干燥塔氣流噴霧干燥塔1111121134三類霧化器比較l三類霧化器各有特點，見表9-3。l在選型時，需考慮生產(chǎn)要求、待處理物料的性質及工廠等諸方面具體情況。l國內外物料工業(yè)大規(guī)模生產(chǎn)時都采用壓力噴霧和離心噴霧。l目前國內以壓力噴霧占多數(shù)，如在乳粉和蛋粉生產(chǎn)中，壓力噴霧占76%，離心噴霧占24%。l國外在歐洲以離心噴霧為主，而在美國、新西蘭、澳大利亞、日本等國則以壓力噴霧為主。

49、氣流式由于動力消耗大，適用于小型設備，而在物料工業(yè)中，很少在大規(guī)模生產(chǎn)中應用。114115（四）干燥室l干燥室結構l結構形式1.廂式干燥室2.塔式干燥室3.熱氣流與霧滴流向116l結構形式噴霧干燥室分為廂式和塔式兩大類，每類干燥室由于處理物料、受熱溫度、熱風進入和出料方式等的不同，結構形式又有多種。117l干燥室結構n干燥室是噴霧干燥的主體設備，霧化后的液滴在干燥室內與干燥介質相互接觸進行傳熱傳質而達到干制品的水分要求。n其內部裝有霧化器、熱風分配器及出料裝置等，并開有進、排氣口、出料口及人孔、視孔、燈孔等。n為了節(jié)能和防止(帶有霧滴和粉末的)熱濕空氣在器壁結露和出于節(jié)能考慮，噴霧干燥室壁均由

50、雙層結構夾保溫層構成，并且內層一般為不銹鋼板制成。n另外，為了盡量避免粉末黏附于器壁，一般干燥室的殼體上還安裝有使黏粉抖落的振動裝置。1181廂式干燥室l又稱臥式干燥室，用于水平方向的壓力噴霧干燥。l這種干燥室有平底和斜底兩種型式。前者在處理量不大時，可在干燥結束后由人工打開干燥室側門對器底進行清掃排粉，規(guī)模較大的也可安裝掃粉器。后者底部安裝有一個供出粉用的螺旋輸送器。l廂式干燥室用于物料干燥時應內襯不銹鋼板，室底一般采用瓷磚或不銹鋼板。干燥室的室底應有良好的保溫層，以免干粉積露回潮。干燥室殼壁也必須用絕熱材料來保溫。通常廂式干燥室的后段有凈化尾氣用的布袋過濾器，并將引風機安裝在袋濾器的上方。

51、l由于氣流方向與重力方向垂直，霧滴在干燥室內行程較短，接觸時間也短，且不均一，所以產(chǎn)品的水分含量不均勻；此外，從臥式干燥室底部卸料也較困難，所以新型噴霧干燥設備幾乎都采用塔式結構。1192塔式干燥室l常稱為干燥塔，新型噴霧干燥設備幾乎都用塔式結構。l干燥塔的底部有錐形底、平底和斜底三種，物料工業(yè)中常采用前者。l對于吸濕性較強且有熱塑性的物料，往往會造成干粉黏壁成團的現(xiàn)象，且不易回收，必須具有塔壁冷卻措施。120l三種常用于塔壁冷卻的方法（1）由塔的圓柱體下部切線方向進入冷空氣掃過塔壁。（2）設冷卻用夾套。冷空氣由圓柱體上部夾套進入，并由錐底夾套排出。（3）沿塔內壁安裝旋轉空氣清掃器，通冷空氣進

52、行冷卻。1213熱氣流與霧滴流向噴霧干燥室內熱氣流與霧滴的流動方向，直接關系到產(chǎn)品質量以及粉末回收裝置的負荷等問題。各型噴霧干燥設備中，熱氣流與霧滴的流動方向有并流、逆流及混流三類。122l并流操作如圖9.29(1)、(2)所示n并流操作時由于熱空氣與霧滴以相同的方向運動，與干粉接觸時的溫度最低，因而目前在物料工業(yè)中，如乳粉、蛋粉、果汁粉等的生產(chǎn)，大多數(shù)均采用并流操作，其它兩種操作則較少采用。n并流式可分為水平、垂直下降和垂直上升式三種。n水平并流式和垂直上升并流式僅適用于壓力噴霧。n垂直下降并流適用于壓力噴霧圖9.29(1)，也適用于離心噴霧圖9.29(2)，熱風與料液均自干燥室頂部進入，粉

53、末沉降于底部，而廢氣則夾帶粉末從靠近底部的排風管一起排至集粉裝置。這種設計有利于微粒的干燥及制品的卸出，缺點是加重了回收裝置的負擔。123l逆流操作如圖9.29(5)所示 熱風自干燥室的底部上升，料液從頂部噴灑而下。在這種操作中，已干制品與高溫氣體相接觸，因而不可能用于熱敏性物料的干燥。由于廢氣由頂部排出，為了減少未干霧滴被廢氣帶走，必須控制氣體速度保持在較低的水平。這樣，對于給定的生產(chǎn)能力，干燥機的直徑就很大。但這種操作由于傳熱、傳質的推動力都較大，所以熱能利用率較高。124l混流操作如圖9.29(3)、(4)所示 這種流向的優(yōu)點是綜合了并流和逆流的優(yōu)點，削弱了兩者明顯的弊端，且有攪動作用，

54、所以脫水效率較高。125（五）噴霧干燥裝置系統(tǒng)舉例噴霧干燥系統(tǒng)的組成部分除了霧化器和干燥室之外，還有處理干燥介質的空氣過濾器和加熱器(直接燃燒加熱或間接加熱)，使干燥介質能均勻分布的熱風分配器，輸送介質的風機，以及產(chǎn)品收集裝置和回收干燥介質中細粉的分離裝置。噴霧干燥的流程系統(tǒng)有多種形式，最基本的是開放式系統(tǒng)，這是國內外普遍使用的裝置系統(tǒng)。1壓力噴霧干燥機系統(tǒng)2離心噴霧干燥機系統(tǒng)1261壓力噴霧干燥機系統(tǒng)l圖9.30為立式壓力噴霧干燥機，主要由空氣過濾器、進風機、空氣加熱器、熱風分配器、壓力噴霧器、干燥塔、布袋過濾器和排風機等組成。進風機、空氣加熱器和排風機安排在一個層面。l工作原理127l工作

55、原理 經(jīng)空氣過濾器過濾的潔凈空氣，由進風機吸入送入空氣加熱器加熱至高溫，通過塔頂?shù)臒犸L分配器進入塔體。熱風分配器由呈錐形的均風器和調風管組成，它可使熱風均勻地呈并流狀以一定速度在噴嘴周圍與霧化濃縮液微粒進行熱質交換。經(jīng)干燥后的粉粒落到塔體下部的圓錐部分，與布袋過濾器下螺旋輸送器送來的細粉混合。不斷由塔下轉鼓閥卸出。塔體下部裝在空氣振蕩器?？啥〞r輪流對敲擊錐體，使積粉松動而沿塔壁滑下。128l布袋過濾器n布袋過濾器內部分為三組，每組風管與排風機相連，各組可輪流在關斷排風管的同時振動布袋，以振落袋內積粉。n布袋過濾器下方有一螺旋輸送器，將布袋振動下來的粉末輸送至塔體圓錐部分與塔內粉?；旌蠌乃罗D鼓

56、閥排出。n通過布袋過濾器回收夾帶粉塵后的廢氣，經(jīng)由排風機排入大氣。129l壓力噴霧器n采用單噴嘴噴霧，裝于塔頂。n噴嘴的孔徑較大（一般在2mm以上），可得到較大粒度的干燥粉粒。n與該干燥機配套的供料泵應為三柱塞式高壓泵。130l干燥塔 干燥塔體的上部為圓柱形，下部為圓錐形。塔體上下有兩個清掃門用于清掃塔壁積粉。布袋過濾器緊靠在干燥室旁邊。1312離心噴霧干燥機系統(tǒng)l并流式干燥機如圖9.31所示。l組成及原理基本同壓力式。l與壓力式干燥機的區(qū)別l關于冷卻系統(tǒng)132l離心噴霧干燥機與壓力噴霧干燥機區(qū)別n最大區(qū)別在于霧化器形式不同，由于離心噴霧器的霧化能量來自與離心噴霧頭的離心力，因此，為本干燥機供

57、料的泵不必是高壓泵。n此外還有以下區(qū)別：u離心式的熱風分配器為蝸旋狀；u干燥塔的圓柱體部分徑高比較大（這主要因離心噴霧有較大霧化半徑，從而要求有較高大的塔徑）；u布袋過濾器裝內干燥塔內，它分成兩組，可輪流進行清粉和工作。布袋落下的細粉直接進入干燥室錐體。133l關于冷卻系統(tǒng)n不論是壓力式還是離心式噴霧干燥機系統(tǒng)，直接從干燥室出來的粉體一般溫度較高。因此需要采取一定措施使之冷卻下來。n普通的做法是使干燥室出來的粉料在一涼粉室內先進行冷卻，再進行包裝。n先進的噴霧干燥系統(tǒng)則通常結合流化床技術，使干燥塔出來的粉在此得到進一步流態(tài)化干燥，然后進行流態(tài)化冷卻。134第四節(jié) 冷凍干燥機l冷凍干燥過程l冷凍

58、干燥設備分類一、冷凍干燥設備的系統(tǒng)構成二、常見冷凍干燥裝置135l冷凍干燥設備分類n按操作方式可分為間歇式、半連續(xù)式和連續(xù)式設備。n按能否在干燥室內進行凍結可分為能預凍和不能預凍設備。n按生產(chǎn)量可分為實驗用和生產(chǎn)用設備等。136l冷凍干燥過程n冷凍干燥是濕物料經(jīng)過凍結在真空條件下完成脫水的操作過程。n冷凍狀態(tài)的物料進行干燥是水分升華過程，因此，冷凍干燥又稱為冷凍升華干燥。n水分升華過程通常只能在一定的真空度下發(fā)生，需要借助于(利用低溫冷卻使水汽結霜的)冷阱，以保證在水分不斷升華條件下使真空系統(tǒng)的負荷降低和工作正常。137一、冷凍干燥設備的系統(tǒng)構成各種型式的冷凍干燥裝置系統(tǒng)均由預凍、供熱、蒸汽和

59、不凝結氣體排除系統(tǒng)及干燥室等部分構成，如圖9.38所示。這些系統(tǒng)一般以冷凍干燥室為核心聯(lián)系在一起，有些部分直接裝在冷凍干燥室內，如供熱的加熱板、供冷的制冷板和水汽凝結器等。預凍過程可以獨立于冷凍干燥機完成，此時冷凍干燥箱內不設冷凍板。（一）預冷凍系統(tǒng)（二）供熱系統(tǒng)（三）低溫冷凝器（冷阱）138139（一）預冷凍系統(tǒng)l一般來說，各種物料凍結方法都可用來預凍。l鼓風式和接觸式凍結應用最多。l鼓風式凍結一般在冷凍干燥主機外的速凍裝置中完成，以提高主機的工作效率。l而接觸式凍結常在冷凍干燥室的物料擱板上進行。l液態(tài)物料可用真空噴霧凍結法進行預凍。該方法是將液體物料從噴嘴中呈霧狀噴到凍結室內，當室內為真

60、空時，由于一部分水的蒸發(fā)使得其余部分的物料降溫而得到凍結。由于這種預凍方法可使料液在真空室內連續(xù)預凍，因此可以使噴霧預凍室與升華干燥室相連，構成完全連續(xù)式的冷凍干燥機。140（二）供熱系統(tǒng)l作用l加熱方式主要有傳導、輻射和微波加熱三種。141 圖9.39所示為利用壓縮機的排氣作為擱板加熱熱源的凍干系統(tǒng)，壓縮機在熱泵運行方式和制冷運行方式間切換，可節(jié)省能耗。142l傳導加熱法n物料放在料盤或輸送帶上接受傳導的熱量。n按熱能的提供方式有直接加熱和間接加熱兩種。n熱源有電、煤氣、石油氣、天然氣和煤等。n載熱體：水、蒸汽、礦物油、乙二醇、三氯乙烯等。n用壓縮機排氣加熱的凍干系統(tǒng)143l作用n提供升華所