噴霧干燥是系統(tǒng)化技術(shù)應(yīng)用于物料干燥的一種方法。于干燥室中將稀料經(jīng)霧化后，在與熱空氣的接觸中，水分迅速汽化，即得到干燥產(chǎn)品。該法能直接使溶液、乳濁液干燥成粉狀或顆粒狀制品，可省去蒸發(fā)、粉碎等工序。
一、工作原理
通過機械作用，將需干燥的物料，分散成很細的像霧一樣的微粒，(增大水分蒸發(fā)面積，加速干燥過程)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(zhì)干燥成粉末。
(1)壓力噴霧干燥法：
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，短時間完成干燥。
②壓力噴霧微粒化裝置：M型和S型，具有使液體流動產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)的導(dǎo)溝，M型導(dǎo)溝軸線垂直于噴嘴軸線，不與之相交；S型導(dǎo)溝軸線與水平成一定角度。其目的都是：設(shè)法增加噴霧時溶液的湍流度。
(2)離心噴霧干燥法：
①原理：利用水平方向作高速旋轉(zhuǎn)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，由于空氣的摩擦、阻礙、撕裂的作用，隨圓盤旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的切向加速度與離心力產(chǎn)生的徑向加速度，結(jié)果以一合速度在圓盤上運動，其軌跡為一螺旋形，液體沿著此螺旋線自圓盤上拋出后，就分散成很微小的液滴以平均速度沿著圓盤切徑方向運動，同時液滴又受到地心吸力而下落，由于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(zhuǎn)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(zhuǎn)時的震動b.進入圓盤液體數(shù)量在單位時間內(nèi)保持恒定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，并隨轉(zhuǎn)速增高而減小。
③離心噴霧器的結(jié)構(gòu):要求：潤濕周邊長，能使溶液達到高轉(zhuǎn)速，噴霧均勻，結(jié)構(gòu)堅固、質(zhì)輕、簡單、*、易拆洗、有較大生產(chǎn)率。
(3)氣流式噴霧干燥法：
①原理：濕物料經(jīng)輸送機與加熱后的自然空氣同時進入干燥器，二者充分混合，由于熱質(zhì)交換面積大，從而在很短的時間內(nèi)達到蒸發(fā)干燥的目的。干燥后的成品從旋風(fēng)分離器排出，一小部分飛粉由旋風(fēng)除塵器或布袋除塵器得到回收利用。
二、功能特征
(一)優(yōu)點
1.干燥過程非常迅速。
2.可直接干燥成粉末。
3.易改變干燥條件，調(diào)整產(chǎn)品質(zhì)量標準。
4.由于瞬間蒸發(fā)，設(shè)備材料選擇要求不嚴格。
5.干燥室有一定負壓，保證了生產(chǎn)中的衛(wèi)生條件，避免粉塵在車間內(nèi)飛揚，提高產(chǎn)品純度。
6.生產(chǎn)效率高，操作人員少。
7.生產(chǎn)能力大，產(chǎn)品質(zhì)量高。每小時噴霧量可達幾百噸，是干燥器處理量較大者之一。
8.噴霧干燥機調(diào)節(jié)方便，可以在較大范圍內(nèi)改變操作條件以控制產(chǎn)品的質(zhì)量指標，如粒度分布、濕含量、 生物活性、溶解性、色、香、味等。
(二)缺點
1.設(shè)備較復(fù)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(fēng)機的電能消耗與回收裝置的容量。
4.熱效率不高，熱消耗大。
三、操作要求
1.與產(chǎn)品接觸的部位，必須便于清洗滅菌；
2.應(yīng)有防止焦粉措施，防止熱空氣產(chǎn)生渦流與逆流；
3.防止空氣攜帶雜質(zhì)進入產(chǎn)品；
4.配置溫度、壓力指示紀錄儀裝置，便于檢查生產(chǎn)運轉(zhuǎn)；
5.具有高回收率的粉塵回收裝置；
6.應(yīng)迅速出粉冷卻，以提高溶解度、速溶性；
7.干燥室內(nèi)溫度及排風(fēng)溫度，不允許超過100℃，保證安全與質(zhì)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(zhì)盡量減少粘壁現(xiàn)象。
四、操作流程
豆粉的噴霧干燥多采用壓力噴霧干燥，大豆在噴霧干燥前，必需進行清洗和去皮，并削減脂肪等非蛋白質(zhì)成份，從而濃縮出大豆中有營養(yǎng)的成份，經(jīng)過這樣濃縮后的大豆才能進行噴霧干燥。噴霧干燥的實際過程分好幾個步驟：首先，液體產(chǎn)品被輸入霧化器中，霧化器中一個高速運作的轉(zhuǎn)輪將液體霧化，從而使產(chǎn)品變?yōu)楣桃后w混合的微粒子狀態(tài)。
在第二個步驟中，霧化微粒被導(dǎo)向一個可控溫度及氣流的干燥室中，熱空氣會將微粒里的液體蒸發(fā)掉。為了使終的產(chǎn)品符合標準，微粒接觸熱空氣時間必須能夠恰到好處，以保持粉末品有一定的水份；同時干燥室里的狀態(tài)也要受到良好的控制，因為，干燥室體積的大小和氣流狀況都會影響到產(chǎn)品的營養(yǎng)。
第三個步驟也就是整個程序中的后一步，將氣流中的粉末通過分離器收集到一個容器中，這樣形成的終產(chǎn)品就可以進行包裝或與其它成份混合了。
五、技術(shù)創(chuàng)新
1、干燥速度快。料液經(jīng)離心噴霧后，表面積大大增加，在高溫氣流中，瞬間就可蒸發(fā)95%-98%的水份，完成干燥時間僅需數(shù)秒鐘。
2、采用并流型噴霧干燥形式能使液滴與熱風(fēng)同方向流動，雖然熱風(fēng)的溫度較高，但由于熱風(fēng)進入干燥室內(nèi)立即與噴霧液滴接觸，室內(nèi)溫度急降，而物料的濕球溫度基本不變，因此也適宜于熱敏性物料干燥。
豆粉干燥塔 豆粉干燥塔
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