近年來(lái)對噴霧造粒技術(shù)的研究主要集中在: 1、霧化器的性能研究; 2、在干燥器內氣流生怕微粒的運動(dòng)及相對運動(dòng); 3、霧滴的干燥速率以及產(chǎn)品的形狀。
隨著(zhù)噴霧干燥技術(shù)的發(fā)展,被干燥物料種類(lèi)繁多,其組織結構、理化性質(zhì)以及與水的結合形式差異甚大,而且結構隨著(zhù)干燥過(guò)程的進(jìn)行,濕含率的逐漸減少而變化,所以不僅不同物料的干燥機理不同,而且同一種物料在不同的干燥階段其干燥機理也不相同,甚至同一類(lèi)物料的干燥特性仍有很大差異,無(wú)法按其分類(lèi)建立統一的干燥過(guò)程模型。 國內外學(xué)者在噴霧干燥動(dòng)力學(xué)、霧化機理及霧化特性、噴霧造粒裝置等方面做了大量研究工作。有學(xué)者采用時(shí)間增量法對干燥過(guò)程中物料與干燥空氣之間發(fā)生的傳質(zhì)過(guò)程作了分析。根據該學(xué)者方程,跟蹤物料在每一個(gè)時(shí)間步長(cháng)末的狀態(tài)參數,直到得到合格產(chǎn)品為止,此時(shí),對粒子所經(jīng)歷的各時(shí)間增量步長(cháng)進(jìn)行積累,就是物料干燥所需要的總時(shí)間。此方法的特點(diǎn)在于分析顆粒的干燥過(guò)程,不需要接受關(guān)于恒速階段的假設。
國內噴霧學(xué)專(zhuān)家劉廣文先生在研究了十幾種常見(jiàn)的無(wú)機鹽水溶液霧滴在高溫氣流中的蒸發(fā)過(guò)程后發(fā)現,大多數試樣霧滴的干燥包括四個(gè)段,即:1、濕球溫度下恒速干燥;2、降速干燥、3、沸點(diǎn)下恒速干燥;4、第二次降速干燥等四個(gè)階段。 研究認為這并不是經(jīng)典學(xué)說(shuō)中的兩個(gè)干燥階段,并把試樣分為三類(lèi),第一類(lèi)具有穩定的四個(gè)段特性。第二類(lèi)具有四個(gè)階段特性但不穩定,第三類(lèi)具有穩定的兩個(gè)階段特性,不出現沸騰蒸發(fā)階段。
噴霧造粒技術(shù)概述 噴霧造粒技術(shù),1872年Samluel Percy將噴霧造粒技術(shù)申請專(zhuān)利,并詳述了噴霧干燥基本原理,此后噴霧造粒技術(shù)得到迅速推廣。 噴霧造粒法是將液體物料向逆流或并流的氣流中噴霧,在液滴與氣間進(jìn)行熱量與物質(zhì)傳遞而制得球狀粒子的方法,在造粒操作的同時(shí)進(jìn)行干燥操作的噴霧干燥法及經(jīng)空氣冷卻而固化的噴霧冷卻法為其代表。 用噴霧法造??商幚淼囊后w物料形態(tài)有:溶液、膏狀物或糊狀物、懸濁液和熔融液等。
噴霧造粒法按熱風(fēng)流向可分為水平并流型、垂直下降并流型、垂直上升逆流型和垂直下降混合流型。
一、水平并流型 熱風(fēng)與由噴嘴噴射出的噴霧流水平流入塔內,在塔內成旋回流,尾氣排出干燥系統之外,而干燥粒子聚積于塔底再用螺旋輸送機送出。
二、垂直下降并流型 用于回轉圓盤(pán)的流程中,熱風(fēng)由塔頂垂直回轉下降與飛散的液滴成直角接觸進(jìn)行干燥,熱風(fēng)經(jīng)除塵排出系統,干燥粒子由塔下送出。在用壓力式噴嘴的操作中,液滴在水平方向的浮翔距離短,塔的處理能力可由噴嘴的數量來(lái)調節,在塔內導入冷風(fēng),可減少塔壁附著(zhù)和防止熱分解。
三、垂直上升逆流型 熱風(fēng)由塔底部進(jìn)入,液體物料從塔頂部由壓力噴嘴中噴霧,尾氣由塔頂部排出系統外,成品由塔底取出。塔內熱風(fēng)速度保持在0.3~0.6m/s左右的低速。
四、垂直下降混合流型 霧化器安裝在造粒器的中部從下向上噴霧,熱空氣從塔頂引入,噴霧物料首先與熱風(fēng)成逆流接觸進(jìn)行預干燥,然后熱風(fēng)與物料并流下降,進(jìn)一步進(jìn)行干燥,成品和尾氣均由塔底排出。 噴霧造粒法的主要設備就是噴霧干燥塔、霧化器。 噴霧造粒法的特點(diǎn)是:造粒速度快,只要幾秒到幾十秒;成品質(zhì)量好,特別適用于熱敏性物料的造粒;系統可密閉連續操作,環(huán)境污染小,適合于大規模生產(chǎn);但是熱效率低,產(chǎn)品粒度小,不均勻。
造粒技術(shù)的定義和方法 造粒的定義 造粒的含義是廣義的,其目的是通過(guò)適宜的工藝條件改變顆粒的尺寸、形狀、強度等,或將大塊物料 破碎成小顆粒,或將小顆粒團聚成大顆粒。 造粒常用幾種方法 造粒技術(shù)在近十年來(lái)迅速發(fā)展,形成了攪拌造粒法、壓力造粒法、熱造粒法、噴霧造粒法、流化床造粒法以及在液體介質(zhì)中進(jìn)行的造粒法等近10種工藝。 造粒技術(shù)已廣泛應用于醫藥、化工、輕工等工業(yè)部門(mén)。