噴霧干燥機(jī)技術(shù)簡介分析如下:
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*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(霧化器消耗的能量是另兩種的4~8倍)。*近幾年,這種機(jī)型在大工業(yè)生產(chǎn)中逐漸被其它兩種機(jī)型所取代,但由于制藥行業(yè)的特殊需要仍在使用。離心式噴霧干燥機(jī)的高速霧化器是關(guān)鍵設(shè)備,放大問題具有很高的技術(shù)要求,我國目前不但具備生產(chǎn)氣流、機(jī)械及機(jī)電一體的離心霧化器的能力,而且可以達(dá)到每小時(shí)處理量45t水。在杭州、西寧、無錫、靖江等地有專業(yè)的霧化器制造廠。目前離心式噴霧干燥機(jī)從每小時(shí)處理量幾千克到幾十噸已經(jīng)形成了系列化機(jī)型。生產(chǎn)制造技術(shù)基本成熟。壓力式噴霧干燥機(jī)所得產(chǎn)品為微粒狀,在合成洗滌劑、染料、水處理劑等方面都有大量應(yīng)用。目前,我國自行設(shè)計(jì)制造的壓力式噴霧干燥機(jī)直徑可達(dá)8m,總高達(dá)50多米,蒸發(fā)能力達(dá)每小時(shí)幾噸水之多。
目前,在眾多的干燥設(shè)備中,噴霧干燥機(jī)是產(chǎn)值較高的干燥機(jī)之一,每臺(tái)套從幾十萬到幾百萬之間。在溫州、上海、無錫、江陰、西寧等地有多家噴霧干燥機(jī)的專業(yè)制造廠,每年向用戶提供上百套噴霧干燥設(shè)備。從研究方面,每次全國干燥會(huì)的學(xué)術(shù)論文中,噴霧干燥技術(shù)的研究內(nèi)容占各機(jī)型之首,理論的不完善性和應(yīng)用的*性始終吸引著大批研究人員的目光。
開發(fā)的離心霧化器以高精度、高轉(zhuǎn)速和節(jié)能著稱,不僅可達(dá)到均勻和可控粒度的霧化,而且*大的單機(jī)處理能力已達(dá)到200t/h。這為大型噴霧干燥機(jī)的發(fā)展提供了強(qiáng)有力的霧化手段。離心霧化器采用皮帶傳動(dòng)并改進(jìn)了潤滑系統(tǒng),也取得很好的效果。這些成就是離心霧化的應(yīng)用迅速增長的重要原因之一。我國已開發(fā)到每小時(shí)蒸發(fā)幾十噸,與國外水平仍有不小的差距。
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*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。
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