喷雾干燥技术和喷雾干燥机设备的改进和革新

近20年来喷雾干燥技术和喷雾干燥机设备的改进和革新很快总结起来有一下几种方法： 　　①改善气流流向；②控制器壁温度；③采用清壁机构；④器壁表面处理。 　　1、改善产品物性 　　科学技术的发展和生活水平的提高对喷雾干燥机产品的质量提出越来越高的要求。例如，有的要求堆密度特别大（≥1.0㎏／L）或特别小（≤0.6㎏／L）；一些有复水性要求的粉体如食品、中药冲剂等则往往要求速溶性。一般来说，改变雾化的分散度以及适当改变操作条件并控制干燥速率，可以制得具有不同堆密度的产品，但变化的幅度有限。在改善物性方面值得一提的是改变料液性质，如泡沫喷雾干燥。就是将进料液体先泡沫化后再进行喷雾干燥。该方法最初是提高热效率而提出的，后来用以改善产品的性质。现已证明，泡沫喷雾干燥制得的奶粉等产品粒径大、多孔、多凹陷、表面粗糙，具有良好的速溶性。80年代以来，喷雾干燥机技术已用于工业生产。 　　2、开发多目标干燥过程 　　把喷雾干燥机与其他单元过程相结合，已成功地开发应用的主要有两类：一类是喷雾干燥-反应过程。人们熟知的喷雾干燥-聚合一步法制取三聚磷酸钠就是典型实例之一。另一类是喷雾造粒-干燥。把溶液或悬浮液在细粒物料上喷雾涂布造粒，与颗粒的干燥结合起来。根据粒度要求不同，溶液雾化器可置于颗粒床层的内部或上方。喷雾造粒-干燥技术出现和应用比较早，并已做过大量的基础研究。由于有许多产品，如肥料、染料等制成颗粒状对贮存、运输和使用都更为有利，这些年来对这类技术的兴趣正在增长。根据已掌握的技术，床层直径在1m以内的装置设计和操作都容易解决，但对更大规模的放大问题还需要进一步研究。 　　3、开发组合干燥装置 　　能从液体物料直接干燥成粉体，这是喷雾干燥的最大优点。但喷雾干燥设备热效率低、体积庞大、生产能力低、投资高也是最大缺点。近年来，中外干燥专家对以喷雾干燥为第一级的多级组合干燥进行了大量的研究。利用它将液体干燥成固体后再进行下一级干燥器进一步干燥，这样克服了喷雾干燥机的缺点。 　　4、解决黏壁问题 　　黏壁现象迄今仍然是妨碍喷雾干燥机正常操作的一个突出问题。一般说来，增大直径可以减轻黏壁。但为此目的而采用非常大的设备直径显然不经济。国外专家研究了干燥过程中的黏壁和物料结块问题，认为造成黏壁的主要宏观因素是壁温。在关于橙汁喷雾干燥的专利中提出的解决办法是使塔壁冷却至已干品的温度以下，并在进料液中加入助干剂，提出了防止黏壁的三种途径： 　　1）采用夹壁干燥塔，其间用空气冷却，使壁温保持在50℃以下，黏结性强的物料宜采用平底塔。 　　2）通过塔壁旋气片切向引入二次空气冷却塔壁。 　　3）塔内近壁处安装由一排喷嘴组成的“气扫帚”，并使之沿壁缓慢转动。 　　显然，这些措施试图达到的基本效果是相同的，即冷却塔壁。这些方法在中药浸膏的干燥中已经广泛应用，有一定效果。另外，塔内壁抛光也可以减轻黏壁。 · 行业聚焦： 在炼油和石油化学工业生产过程中，据称催化过程占90％以上。60年代，FAV型沸石应用于催化裂化，不仅带来了惊人的经济效益，而且有力地促进催化裂化技术突跃性发展，进入21世纪后催化技术对石化工业的发展和经济效益的提高仍有至关重要的作用。就全球炼油催化剂市场而言，预计到2005年加氢处理催化剂的销售额将达到9.65亿美元，催化裂化剂8.04亿美元，加氢裂化催化剂1.34亿美元，重整催化剂1.34亿美元，其他各种催化剂，如异构化、醚化、制氢、硫磺回收等为6.43亿美元。如此博大的市场，作为催化剂的生产厂家，如何选择合理的造粒技术尤为重要。 　　1 成型造粒技术 　　成型造粒技术是各类粉体  选矿工艺技术与选矿设备的发展是同步的，设备的技术水平不仅是工艺水平的最好体现，其生产技术状态也直接影响着生产过程、产品的质量和数量以及综合经济效益。  1 粉碎工艺与设备    粉碎是大块物料在机械力作用下粒度变小的过程。粉碎是矿物加工过程的重要环节。粉碎可分为四个阶段：破碎、磨矿、超细粉碎、超微粉碎。粉碎过程是高能耗的作业，粉碎过程的基本原则是“多碎少磨”。 1.1 破碎流程 （1）一段破碎流程。一段破碎流程一般用来为自磨机提供合适的给料，常与自磨机构成系统。该工艺流程简单，设备少，厂房占地面积小。 （2）两1 概述 　　在药品精制设备中，旋转真空干燥机是结构相对比较复杂、加工要求较高的一种设备。首先是为了保证真空度必须设旋转机械密封件，处于旋转动态干燥中的药品易起粉尘，为减少产品损失又必须阻止粉尘随真空尾气散失。因真空干燥中的水蒸气呈饱和状态，稍低于露点即冷凝析出，还会和产品粉尘一起凝析在壁面上，所以还必需将尾气过滤器设在干燥机内部。还需要给旋转运动中的设备提供可靠的热量和检测控制产品及热源的温度，这一切结构均需要严格符合GMP的规范，于是使旋转真空干燥机的结构变得复杂起来。 　　设备按规模需要分大型和小型的，大型干燥机筒体内空间大，易于加工施焊和清锥形混合机全称为悬臂双螺旋锥形混合机，锥形混合机广泛用于化工、农药、染料、食品、饲料、建材、稀土等粉体与粉体（固—液）的混合。锥形混合机对混合物料适应性广，对热敏性物料不会产生过热，对颗粒物料不会压馈和磨碎，对比重悬殊和粒度不同的物料混合不会产生分屑离析现象； 　　锥形混合机工作原理： 　　锥形混合机筒内两只非对称螺旋自转将物料向上提升，转臂慢速公转运动；使螺旋外的物料，不同程度进入螺柱，从而达到全圆周方位物料的不断更新扩散，被提到上部的两股物料再向中心凹穴汇合，形成一股向下的物料流，补充了底部的空缺，从而形成对流循环的三重混合效设备，而真空干燥谷物多用在种子干燥，原因是真空干燥成本太高。实际上这是一种误区，据郑州粮食科学研究设计院何翔高级工程师介绍，他们研制的连续式玉米真空干燥设备，生产能力为60t/d，固定投资略高于热风干燥，运转费用与热风干燥持平。如果考虑干燥产品的质量，干燥过程破损率、暴腰率等，在低温状态下的真空干燥总成本并不比热风干燥高。 　　3）连续式真空冷冻干燥设备    食品原料丰富，需要冻干的产品产量很大。因此，连续食品冻干设备出现的较早。丹麦ATLAS公司1985年就生产出了CONRAD–800型连续式冻干设备，用于冻干咖啡生产，生产能力每天13t.

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