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喷雾干燥



作者:皇家体育    发布时间:2020-11-18 08:40


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  喷雾干燥是系统化技术应用于物料干燥的一种方法。于干燥室中将稀料经雾化后,在与热空气的接触中,水分迅速汽化,即得到干燥产品。该法能直接使溶液、乳浊液干燥成粉状或颗粒状制品,可省去蒸发、粉碎等工序。

  通过机械作用,将需干燥的物料,分散成很细的像雾一样的微粒,(增大水分蒸发面积,加速干燥过程)与热空气接触,在瞬间将大部分水分除去,使物料中的固体物质干燥成粉末。

  ①原理:利用高压泵,以70~200大气压的压力,将物料通过雾化器(喷枪),聚化成10~200的雾状微粒与热空气直接接触,进行热交换,短时间完成干燥。

  ②压力喷雾微粒化装置:M型和S型,具有使液流产生旋转的导沟,M型纸多导沟轴线垂直于喷嘴轴线,不与之相交;S型导沟轴线与水平成一定角度。其目的都是:设法增加喷雾时溶液的湍流度。

  ①原理:利用水平方向作高速旋转的圆盘给予溶液以离心力,使其以高速甩出,形成薄膜、细丝或液滴,由于空气的摩擦、阻碍、撕裂的作用,随圆盘旋转产生的切向加速度与离心力产生的径向加速度,结果以一合速度在圆盘上运动,其轨迹为一螺旋形,液体沿着此螺旋线自圆盘上抛出后,就分散成很微小的液滴以平均速度沿着圆盘切径方向运动,同时液滴又受到地心吸力而下落,由于喷洒出的微粒大小不同。因而它们飞行距离也就不同,因此在不同的距离落下的微粒形成一个以转轴中心对称的圆柱体。

  ②获得较均匀液滴的要求:a.减少圆盘旋转时的震动b.进入圆盘液体数量在单位时间内保持恒辣漏朽定c.圆盘表面平整光滑d.圆盘的圆周速率不宜过小,rmin=60m/s,乳(100-160m/s)若60m/s,喷雾液滴不均匀,喷距似乎主要由一群液滴及沉向盘近处的一群细液滴组成誉凶巩棵,并随转速增高而减小。

  ③离心喷雾器的结构:要求:润湿周边长,能使溶液达到高转速,喷雾均匀,结构坚固、质轻、简单、无死角、易拆洗、有较大生产率。

  ①原理:湿物料经输送机与加热后的自然空气同时进估旋蜜入干燥器,二者充分混合,由于热质交换面积大,从而在很短的时间内达到蒸发干燥的目的。干燥后的成品从旋风分离器排出,一小部分飞粉由旋风除尘器或布袋除尘器得到回收利用。

  5.干燥室有一定负压,保证了生产中的卫生条件,避免粉尘在车间内飞扬,提高产品纯度。

  7.生产能力大,产品质量高。每小时喷雾量可达几百吨,是干燥器处理量较大者之一。

  8.喷雾干燥机调节方便,可以在较大范围内改变操作条件以控制产品的质量指标,如粒度分布、湿含量、 生物活性、溶解性、色、香、味等。

  大豆在喷雾干燥前,必需进行清洗和去皮,并削减脂肪等非蛋白质成份,从而浓缩出大豆中最有营养的成份,经过这样浓缩后的大豆才能进行喷雾干燥。喷雾干燥的实际过程分好几个步骤:首先,液体产品被输入雾化器中,雾化器中一个高速胶只府运作的转轮将液体雾化,从而使产品变为固液体混合的微粒子状态。

  在第二个步骤中,雾化微粒被导向一个可控温度及气流的干燥室中,热空气会将微粒里的液体蒸发掉。为了使最终的产品符合标准,微粒接触热空气时间必须能够恰到好处,以保持粉末品有一定的水份;同时干燥室里的状态也要受到良好的控制,因为,干燥室体积的大小和气流状况都会影响到产品的营养。

  第三个步骤也就是整个程序中的最后一步,将气流中的粉末通过分离器收集到一个容器中,这样形成的最终产品就可以进行包乃钻笑炒装或与其它成份混合了。

  干燥速度快。料液经离心喷雾后,表面积大大增加,在高温气流中,瞬间就可蒸发95%-98%的水份,完成干燥时间仅需数秒钟。

  采用并流型喷雾干燥形式能使液滴与热风同方向流动,虽然热风的温度较高,但由于热风进入干燥室内立即与喷雾液滴接触,室内温度急降,而物料的湿球温度基本不变,因此也适宜于热敏性物民胶迎料干燥。

  有些植物的营养成份会因高温而丧失,对这些植物来说,冷冻干燥是一个有效的浓缩保存方法,然而,有些植物确需一定的温度以去除毒性,对这些植物而言,喷雾干燥技术则是再理想不过的了。以大豆为例,其浓缩过程需要一定的温度,以去除一种叫作胰蛋白酶抑制剂( trypsin inhibitors )的物质 ( 这种物质会阻碍消化和分解蛋白质 ) 。

  喷雾干燥往往是制造过程中最后的一个步骤,它就是经由不断的喷雾、混合和干燥来使物质从液体变为粉末。在众多储存食物的技术中,喷雾干燥法有其独特的优越性。因为此技术所使用的温度并不是很高,所以在去除微生物污染的同时,仍可以有效保留食物的味道、色泽和营养。

  喷雾干燥具传热快、水分蒸发迅速、干燥时间短的特点,且制品质量好,质地松脆,溶解性能也好,能改善某些制剂的溶出速率,适用于热敏性药物,此外,喷雾干燥还可用于制备微胶囊。

  喷雾干燥法通常被用于去除原料中水份。除此之外,它还有着其它多种用途,例如:改变物质的大小、外形或密度,它能在生产过程中协助添加其它成份,有助于生产质量标准最严格的产品。

  黄立新,周瑞君,A S Mujumdar. 喷雾干燥的研究进展[J]. 干燥技术与设备,2009,(05):195-198

  黄立新,周瑞君,A.S.Mujumdar. 近年来喷雾干燥技术研究进展和展望[J]. 干燥技术与设备,2008,(01):3-8.

喷雾干燥器




 
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