噴霧干燥機的技術進展

  噴霧干燥因其可直接由可流動液體制成均勻的粉粒狀產品,目前在化工、輕工、食品等工業中仍有廣泛的應用。經過近年來廣大工程技術人員的努力，噴霧干燥技術已比較成熟，塔尺寸的確定也有較成熟的計算方法。我國雖然和國外相比還有一定的差距，但噴霧干燥裝置的制造和操作水平也都有較大幅度的提高。近20年來噴霧干燥技術和設備的改進和革新主要有以下幾個方面：
  1、改善產品物性
  科學技術的發展和生活水平的提高對噴霧干燥機產品的質量提出越來越高的要求。例如，有的要求堆密度特別大（≥1.0kg/L）或特別?。ā?.6kg/L）;一些有復水性要求的粉體如食品、中藥沖劑等則往往要求速溶性。一般來說，改變霧化的分散度以及當改變操作條件并控制干燥速率，可以制得具有不同堆密度的產品，但變化的幅度有限。在改善性方面值得一提的是改變料液性質，如泡沫噴霧干燥。就是將進料液體先泡沫化后再進行噴霧干燥。改方法最初是為提高熱效率而提出的，后來用以改善產品的性質?，F已證明，泡沫噴霧干燥制得的奶粉等產品粒徑大、多孔、多凹陷、表面粗糙，具有良好的速溶性。80年代以來，該技術已用于工業生產。
  2、開發多目標干燥過程

  把噴霧干燥機與其他單元過程相結合，已成功地開發應用的主要有兩類：一類是噴霧干燥-反應過程。人們熟知的噴霧干燥-聚合一步法制取三聚磷酸鈉就是典型實例之一。另一類是噴霧造粒-干燥。把溶液或懸浮液在細粒物料上噴霧涂布造粒，與顆粒的干燥結合起來。根據粒度要求不同，溶液霧化器可置于顆粒床層的內部或上方。噴霧造粒-干燥技術出現和應用比較早，并已做過大量的基礎研究。由于有許多產品，如肥料、染料等制成顆粒狀對貯存、運輸和使用都更為有利，這年年來對這類技術的興趣正在增長。根據已掌握的技術，床層直徑在1m以內的裝置設計和操作都容易解決，但對于更大規模的放大問題還需要進一步研究。

  3、開發組合干燥裝置
  能從液體物料直接干燥成粉體，這是噴霧干燥機的最大優點。但噴霧干燥設備熱效率低、體積龐大、生產能力低、投資高也是最大缺點。近年來，中外干燥專家對以噴霧干燥機為第一級的多級組合干燥進行了大量的研究。利用它將液體干燥成固體后再進入下一級干燥器進一步干燥，這樣克服了噴霧干燥機的缺點。
  4、解決黏壁問題
  黏壁現象迄今仍然是妨礙噴霧干燥機正常操作的一個突出問題。一般來說，增大直徑可以減輕黏壁。但為此目的而采用非常大的設備直徑顯然不經濟。國外專家研究了干燥過程中的黏壁和物料結塊問題，認為造成黏壁的主要宏觀因素是壁溫。在關于橙汁噴霧干燥的專利中提出的解決辦法是使塔壁冷卻至已干品的溫度以下，并在進料液中加入助干劑，提出了防止黏壁的三種途徑：
  1）采用夾壁干燥塔，期間用空氣冷卻，使壁溫保持在50°以下，黏結性強的物料宜采用平底塔。
  2）通過塔壁旋氣片切向引入二次空氣冷卻塔壁。
  3）塔內近壁處安裝由一排噴嘴組成的“氣掃帚”，并使之沿壁緩慢轉動
  顯然，這些措施試圖達到的基本效果是相同的，即冷卻塔壁。這些方法在中藥浸膏的干燥中已經廣泛應用，有一定效果。另外，塔內壁拋光液可以減輕黏壁。
  總結起來有以下幾種方法：
  1）改善氣流流向
  2）控制器壁溫度
  3）采用清壁機構
  4）器表面處理