噴霧干燥設(shè)備的原理技術(shù)

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1、第八章干燥設(shè)備第一節(jié)概述http://www.dzjxyq.com/nongjishebei第二節(jié)噴霧干燥技術(shù)裝備一、噴霧干燥原理及特性二、噴霧干燥器的分類三、霧化器的結(jié)構(gòu)和霧化機(jī)理四、噴霧干燥器及系統(tǒng)五、噴霧干燥器的設(shè)計(jì)與計(jì)算第一節(jié)概述定義：凡是使物料（溶液、懸浮液及漿液）所含水分由物料向氣相轉(zhuǎn)移，從而變物料為固體制品的操作，統(tǒng)稱干燥。根據(jù)這一定義，干燥的含義顯然與過(guò)濾、壓榨等濾干、榨干以及濃縮均有區(qū)別。http://www.dzjxyq.com/fengjishebei要使水分從物料轉(zhuǎn)移到氣相，物料必須受熱，水分吸收熱量才能汽化。物料受熱的方式仍然就是三種基本傳熱方式，即對(duì)流、傳導(dǎo)和輻射。

2、因此根據(jù)傳熱方式的不同，干燥分熱風(fēng)干燥、接觸干燥和輻射干燥。物料中水分的汽化可以在不同的狀態(tài)下進(jìn)行，水分是在液態(tài)下汽化的，倘若預(yù)先將物料中水分凍結(jié)成冰，而后在極低的壓力下，使之直接升華而轉(zhuǎn)入氣相，這種干燥稱為冷凍干燥或冷凍升華干燥。干燥的推動(dòng)力：水分在氣相傳遞的推動(dòng)力為物料表面附近的一層氣膜的蒸氣分壓與氣相主體中蒸汽分壓之差。由于物料水分汽化是在表面進(jìn)行，故逐漸形成從物料內(nèi)部到表面的濕度梯度，此濕度梯度即為干燥的推動(dòng)力。溫度梯度也可以使物料內(nèi)部水分傳遞，稱為熱傳遞。水分將從溫度高處向低溫處轉(zhuǎn)移。對(duì)于任一種干燥方法，上述兩梯度均存在于物料內(nèi)部。干燥的方法熱風(fēng)干燥---空氣干燥法此法直接以高溫的空

3、氣作熱源，籍對(duì)流傳熱，將熱量傳給物料，使水分汽化同時(shí)被空氣帶走。接觸干燥法：此法是間接靠間壁的導(dǎo)熱，將熱量傳給與間壁接觸的物料。熱源可為水蒸氣、熱水、燃?xì)?、熱空氣等。輻射法：此法是利用紅外線、遠(yuǎn)紅外線、微波或介電等能源將熱量產(chǎn)給物料。應(yīng)用：干燥在國(guó)民經(jīng)濟(jì)各部門都有著重要意義。食品工業(yè)中干燥操作是一項(xiàng)最基本的單元操作，對(duì)于干燥食品它是一項(xiàng)主要的單元操作。例如：果蔬的干制，奶粉和蛋黃粉的制造，面包餅干的焙烤和淀粉的制造等等。另外發(fā)酵食品，味精，檸檬酸，酶制劑等等。啤酒生產(chǎn)中麥芽干燥，制糖生產(chǎn)中砂糖的干燥等。目的：食品干燥目的是去除物料中的水分，減少其體積和重量，便于產(chǎn)品的儲(chǔ)存和運(yùn)輸；可防止微生物在

4、成品中繁殖。干燥通常是產(chǎn)品生產(chǎn)過(guò)程中最后一道工序，因此與產(chǎn)品質(zhì)量，最終產(chǎn)品有著重要關(guān)系。如果干燥過(guò)程控制不好，會(huì)使產(chǎn)品變質(zhì)而受到損失。食品多為熱敏性物料，在干燥過(guò)程中如果控制不好導(dǎo)致變質(zhì)，破壞其色、香、味，影響產(chǎn)品質(zhì)量。干燥方法和干燥設(shè)備的選擇，應(yīng)根據(jù)產(chǎn)品的特點(diǎn)、產(chǎn)量、經(jīng)濟(jì)性等綜合考慮。目前食品產(chǎn)品的干燥廣泛采用的是空氣干燥法?？諝飧稍镌O(shè)備按工作原理分為：氣流干燥、沸騰干燥和噴霧干燥。氣流干燥：高速熱氣流將顆粒懸浮于氣流中，一邊與熱氣流并流輸送，一邊進(jìn)行干燥。沸騰干燥：顆粒呈懸浮狀態(tài)。本章主要介紹噴霧干燥設(shè)備。第二節(jié)噴霧干燥技術(shù)裝備一.、噴霧干燥原理及特性二、噴霧干燥器的分類三、霧化器的結(jié)構(gòu)和

5、霧化機(jī)理四、噴霧干燥器及系統(tǒng)五、噴霧干燥器的設(shè)計(jì)與計(jì)算六、噴霧干燥的特點(diǎn)一、噴霧干燥原理及特性（一）噴霧干燥原理利用不同的噴霧器（機(jī)械），將需干燥的物料噴成霧狀，形成具有較大的表面積的分散微粒（10-200um），同熱空氣發(fā)生強(qiáng)烈的熱交換，迅速排除本身的水分，在幾秒至幾時(shí)秒內(nèi)獲得干燥。如與高溫400-500℃的熱風(fēng)接觸需0.01-0.04秒內(nèi)就完成干燥，與100-150℃的熱風(fēng)接觸需1-3秒就完成干燥。成品以粉末狀態(tài)沉降于干燥器的底部排出。（二）液滴的干燥特性在噴霧干燥過(guò)程中，即使初速度很高，但由于液滴很小，其雷諾準(zhǔn)數(shù)Re一般都是很低的，約在1/10-1/100范圍以內(nèi)。小于50μm的液滴，遂

6、以100-150m/s的相對(duì)速度運(yùn)動(dòng)，但Re也不超過(guò)200。當(dāng)液滴速度很快衰減到與氣流的速度相等時(shí)，其Re小于2。傳熱膜系數(shù)：當(dāng)純液滴在空氣流中的運(yùn)動(dòng)的Re<2時(shí)可按傳熱方程式計(jì)算：式中:h--傳熱膜系數(shù)，w/m2.k,Dρ--液滴直徑，mλ--熱空氣熱導(dǎo)率，w/m.k，ρg--氣體的密度，Kg/m3μg--氣體的粘度，Kg/m.s，Cg--氣體的比熱，J/Kg.kv--液滴與空氣的相對(duì)速度，m/s在噴霧干燥過(guò)程中，空氣膜的平均溫度約為100℃，即可將Cg,ρg,μg,λ等值代入上式，并以Dρ換成μm單位，則上式可轉(zhuǎn)化為:傳熱膜系數(shù)與液滴直徑成反比，與氣體相對(duì)速度（V）的平方根成正比。（三）噴

7、霧干燥對(duì)設(shè)備的要求1.食品在干燥過(guò)程中，凡與產(chǎn)品性接觸的部位，必須便于清洗滅菌；2.應(yīng)采取措施防止焦粉，防止熱空氣產(chǎn)生渦流與逆流，滿足工藝要求；3.產(chǎn)品中雜質(zhì)的增加應(yīng)特別注意，保證熱風(fēng)清潔。由于空氣過(guò)濾器效果不好，風(fēng)管及加熱器中心中的鐵銹以及保溫層中材料的泄漏所造成的；4.為了便于檢查生產(chǎn)運(yùn)行情況，應(yīng)配置溫度、壓力指示記錄儀、燈孔等；5.具有高回收率的粉塵回收裝置；6.為了提高產(chǎn)品的溶解性、速溶性