關(guān)于噴霧干燥造粒法的研究

近年來(lái)對(duì)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(nèi)氣流生怕微粒的運(yùn)動(dòng)及相對(duì)運(yùn)動(dòng)；

3、霧滴的干燥速率以及產(chǎn)品的形狀。

隨著噴霧干燥技術(shù)的發(fā)展，被干燥物料種類(lèi)繁多，其組織結(jié)構(gòu)、理化性質(zhì)以及與水的結(jié)合形式差異甚大，而且結(jié)構(gòu)隨著干燥過(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(jī)理不同，而且同一種物料在不同的干燥階段其干燥機(jī)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(tǒng)一的干燥過(guò)程模型。

國(guó)內(nèi)外學(xué)者在噴霧干燥動(dòng)力學(xué)、霧化機(jī)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(duì)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(jù)該學(xué)者方程，跟蹤物料在每一個(gè)時(shí)間步長(zhǎng)末的狀態(tài)參數(shù)，直到得到合格產(chǎn)品為止，此時(shí)，對(duì)粒子所經(jīng)歷的各時(shí)間增量步長(zhǎng)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(shè)。國(guó)內(nèi)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(jī)鹽水溶液霧滴在高溫氣流中的蒸發(fā)過(guò)程后發(fā)現(xiàn)，大多數(shù)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(rèn)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yi類(lèi)具有穩(wěn)定的四個(gè)段特性。第二類(lèi)具有四個(gè)階段特性但不穩(wěn)定，第三類(lèi)具有穩(wěn)定的兩個(gè)階段特性，不出現(xiàn)沸騰蒸發(fā)階段。

1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(qǐng)zhuanli，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。

用噴霧法造粒可處理的液體物料形態(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(nèi)，在塔內(nèi)成旋回流，尾氣排出干燥系統(tǒng)之外，而干燥粒子聚積于塔底再用螺旋輸送機(jī)送出。

二、垂直下降并流型

用于回轉(zhuǎn)圓盤(pán)的流程中，熱風(fēng)由塔頂垂直回轉(zhuǎn)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(tǒng)，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(shù)量來(lái)調(diào)節(jié)，在塔內(nèi)導(dǎo)入冷風(fēng)，可減少塔壁附著和防止熱分解。

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(tǒng)外，成品由塔底取出。塔內(nèi)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(yù)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(shè)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(tǒng)可密閉連續(xù)操作，環(huán)境污染小，適合于大規(guī)模生產(chǎn)；但是熱效率低，產(chǎn)品粒度小，不均勻。

2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(qiáng)度等，或?qū)⒋髩K物料  破碎成小顆粒，或?qū)⑿☆w粒團(tuán)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(yīng)用于醫(yī)藥、化工、輕工等工業(yè)部門(mén)。