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噴霧乾燥是中國科技名詞,屬於科技術語。

漢文字是世界上唯一沒有間斷的古老文字系統[1],直到現在我們仍在使用。其不單是人們日常生活中的表述用具,更是五千年悠久文明的記錄者、傳承者。可以說,漢文字是中華民族古老悠久、博大精深文明的「活化石[2]」。

名詞解釋

噴霧乾燥是系統化技術應用於物料乾燥的一種方法。於乾燥室中將稀料經霧化後,在與熱空氣的接觸中,水分迅速汽化,即得到乾燥產品。該法能直接使溶液、乳濁液乾燥成粉狀或顆粒狀製品,可省去蒸發、粉碎等工序。

工作原理

通過機械作用,將需乾燥的物料,分散成很細的像霧一樣的微粒,(增大水分蒸發麵積,加速乾燥過程)與熱空氣接觸,在瞬間將大部分水分除去,使物料中的固體物質乾燥成粉末。

(1)壓力噴霧乾燥法:

①原理:利用高壓泵,以70~200大氣壓的壓力,將物料通過霧化器(噴槍),聚化成10~200的霧狀微粒與熱空氣直接接觸,進行熱交換,短時間完成乾燥。

②壓力噴霧微粒化裝置:M型和S型,具有使液流產生旋轉的導溝,M型導溝軸線垂直於噴嘴軸線,不與之相交;S型導溝軸線與水平成一定角度。其目的都是:設法增加噴霧時溶液的湍流度。

(2)離心噴霧乾燥法:

①原理:利用水平方向作高速旋轉的圓盤給予溶液以離心力,使其以高速甩出,形成薄膜、細絲或液滴,由於空氣的摩擦、阻礙、撕裂的作用,隨圓盤旋轉產生的切向加速度與離心力產生的徑向加速度,結果以一合速度在圓盤上運動,其軌跡為一螺旋形,液體沿着此螺旋線自圓盤上拋出後,就分散成很微小的液滴以平均速度沿着圓盤切徑方向運動,同時液滴又受到地心吸力而下落,由於噴灑出的微粒大小不同。因而它們飛行距離也就不同,因此在不同的距離落下的微粒形成一個以轉軸中心對稱的圓柱體。

②獲得較均勻液滴的要求:a.減少圓盤旋轉時的震動b.進入圓盤液體數量在單位時間內保持恆定c.圓盤表面平整光滑d.圓盤的圓周速率不宜過小,rmin=60m/s,乳(100-160m/s)若<60m/s,噴霧液滴不均勻,噴距似乎主要由一群液滴及沉向盤近處的一群細液滴組成,並隨轉速增高而減小。

③離心噴霧器的結構:要求:潤濕周邊長,能使溶液達到高轉速,噴霧均勻,結構堅固、質輕、簡單、無死角、易拆洗、有較大生產率。

(3)氣流式噴霧乾燥法:

①原理:濕物料經輸送機與加熱後的自然空氣同時進入乾燥器,二者充分混合,由於熱質交換面積大,從而在很短的時間內達到蒸發乾燥的目的。乾燥後的成品從旋風分離器排出,一小部分飛粉由旋風除塵器或布袋除塵器得到回收利用。

功能特徵

優點

1.乾燥過程非常迅速。

2.可直接乾燥成粉末。

3.易改變乾燥條件,調整產品質量標準。

4.由於瞬間蒸發,設備材料選擇要求不嚴格。

5.乾燥室有一定負壓,保證了生產中的衛生條件,避免粉塵在車間內飛揚,提高產品純度。

6.生產效率高,操作人員少。

7.生產能力大,產品質量高。每小時噴霧量可達幾百噸,是乾燥器處理量較大者之一。

8.噴霧乾燥機調節方便,可以在較大範圍內改變操作條件以控制產品的質量指標,如粒度分布、濕含量、 生物活性、溶解性、色、香、味等。

缺點

1.設備較複雜,占地面積大,一次投資大。

2.霧化器,粉末回收裝置價格較高。

3.需要空氣量多,增加鼓風機的電能消耗與回收裝置的容量。

4.熱效率不高,熱消耗大。

操作要求

1.與產品接觸的部位,必須便於清洗滅菌;

2.應有防止焦粉措施,防止熱空氣產生渦流與逆流;

3.防止空氣攜帶雜質進入產品;

4.配置溫度、壓力指示紀錄儀裝置,便於檢查生產運轉;

5.具有高回收率的粉塵回收裝置;

6.應迅速出粉冷卻,以提高溶解度、速溶性;

7.乾燥室內溫度及排風溫度,不允許超過100℃,保證安全與質量;

8.噴霧時濃奶液滴與熱空氣均勻接觸,提高熱效率;

9.對粘度物質儘量減少粘壁現象。

參考文獻