實驗室用小型噴霧干燥機的架構圖

實驗室用小(xiao)型噴霧(wu)干燥機的架構圖：

      目前，在(zai)眾多的(de)(de)(de)干(gan)(gan)燥設備(bei)中，噴(pen)(pen)霧(wu)干(gan)(gan)燥機是產值較高的(de)(de)(de)干(gan)(gan)燥機之(zhi)一，每(mei)(mei)臺(tai)套(tao)(tao)從幾十萬到幾百萬之(zhi)間(jian)。在(zai)溫(wen)州、上(shang)海、無錫、江陰、西寧等地有多家(jia)噴(pen)(pen)霧(wu)干(gan)(gan)燥機的(de)(de)(de)專業制造(zao)廠，每(mei)(mei)年向用戶提供上(shang)百套(tao)(tao)噴(pen)(pen)霧(wu)干(gan)(gan)燥設備(bei)。從研(yan)究(jiu)方面，每(mei)(mei)次全國(guo)干(gan)(gan)燥會的(de)(de)(de)學術論文中，噴(pen)(pen)霧(wu)干(gan)(gan)燥技術的(de)(de)(de)研(yan)究(jiu)內(nei)容占(zhan)各機型(xing)之(zhi)首，理(li)論的(de)(de)(de)不完善性(xing)和應用的(de)(de)(de)廣泛(fan)性(xing)始(shi)終吸引著(zhu)大批研(yan)究(jiu)人員的(de)(de)(de)目光。
      丹麥Niro公司開發的(de)(de)離心霧(wu)(wu)化器以高(gao)精度(du)、高(gao)轉(zhuan)速和(he)節能(neng)著稱，不僅可達(da)到均勻和(he)可控粒度(du)的(de)(de)霧(wu)(wu)化，而且zui大的(de)(de)單機處理能(neng)力(li)已達(da)到200t/h。這(zhe)為大型噴霧(wu)(wu)干燥(zao)機的(de)(de)發展提供了(le)強有力(li)的(de)(de)霧(wu)(wu)化手段。Anhydro公司的(de)(de)離心霧(wu)(wu)化器采(cai)用皮帶傳動并(bing)改進了(le)潤滑系統，也取得很好的(de)(de)效果。這(zhe)些成就(jiu)是離心霧(wu)(wu)化的(de)(de)應用迅速增長的(de)(de)重(zhong)要原因之一。我國已開發到每小(xiao)時蒸發幾十噸，與國外水平(ping)仍有不小(xiao)的(de)(de)差距。
  噴(pen)霧(wu)干燥(zao)(zao)機(ji)是(shi)處理溶(rong)液、懸浮液或(huo)泥漿(jiang)狀物(wu)(wu)(wu)料(liao)(liao)(liao)的干燥(zao)(zao)設備。它是(shi)用(yong)(yong)(yong)噴(pen)霧(wu)的方法，使物(wu)(wu)(wu)料(liao)(liao)(liao)成(cheng)為霧(wu)滴分散在熱(re)空氣(qi)中，物(wu)(wu)(wu)料(liao)(liao)(liao)與熱(re)空氣(qi)呈并(bing)流(liu)、逆流(liu)或(huo)混流(liu)的方式互相接觸，使水分迅速蒸發，達到(dao)干燥(zao)(zao)目的。采用(yong)(yong)(yong)這(zhe)種干燥(zao)(zao)方法，可以省(sheng)去濃縮、過濾、粉碎等單元操作，可以獲得30~500μm的粒狀產(chan)品。而干燥(zao)(zao)時(shi)間(jian)極(ji)短(duan)，一般干燥(zao)(zao)時(shi)間(jian)為5~30s。適用(yong)(yong)(yong)于高熱(re)敏性物(wu)(wu)(wu)料(liao)(liao)(liao)和料(liao)(liao)(liao)液濃縮過程中易分散的物(wu)(wu)(wu)料(liao)(liao)(liao)的干燥(zao)(zao)，產(chan)品流(liu)動性和速溶(rong)性好。
  噴霧干燥機中氣固兩相接觸表面積大，但是氣固兩相呈稀相流動，故容積傳熱系數小，一般為20~100kcal/m3?h?℃，熱空氣進口溫度在并流操作時為260~500℃，逆流操作時為200~300℃。工業規模的噴霧干燥機，熱效率一般為30~50%。國外帶有廢熱回收的噴霧干燥，熱效率可達到70%，但這種設備只有在大于100kg（水）/h的生產能力時才有經濟意義。
  噴(pen)霧(wu)(wu)(wu)干燥(zao)(zao)的基本(ben)流程如下，料(liao)液通過霧(wu)(wu)(wu)化器(qi)(qi)，噴(pen)成霧(wu)(wu)(wu)滴(di)分(fen)散在熱(re)(re)氣(qi)流中。空氣(qi)經(jing)鼓風(feng)機送入(ru)空氣(qi)加熱(re)(re)器(qi)(qi)加熱(re)(re)，然后(hou)進入(ru)噴(pen)霧(wu)(wu)(wu)干燥(zao)(zao)機，與霧(wu)(wu)(wu)滴(di)接觸干燥(zao)(zao)。產(chan)品(pin)部分(fen)落入(ru)塔(ta)底，部分(fen)由一級引風(feng)機吸入(ru)一級旋風(feng)分(fen)離器(qi)(qi)，經(jing)分(fen)離后(hou)，將(jiang)尾氣(qi)放空。塔(ta)底的產(chan)品(pin)和旋風(feng)分(fen)離器(qi)(qi)收集的產(chan)品(pin)，由二(er)級抽風(feng)機抽出，經(jing)二(er)級旋風(feng)分(fen)離器(qi)(qi)分(fen)離后(hou)包裝。
  噴(pen)霧干(gan)燥的產(chan)品(pin)為細粒子，為了適應環境保護的要(yao)求，噴(pen)霧干(gan)燥系統只用(yong)旋風分離器分離產(chan)品(pin)、凈(jing)化尾氣還(huan)是不(bu)夠的，一(yi)般(ban)還(huan)要(yao)用(yong)袋式(shi)除塵器凈(jing)化。使尾氣中的含(han)(han)塵量低(di)于50mg/Nm3氣體，或用(yong)濕式(shi)洗滌器，可將(jiang)尾氣含(han)(han)塵量降到15~35mg/Nm3氣體。
（一）實驗室用小型噴霧干燥機技術進展
  噴(pen)霧(wu)(wu)干(gan)(gan)(gan)(gan)燥(zao)因其可(ke)直接由溶(rong)液(ye)或(huo)懸浮體制(zhi)得成分(fen)均勻的(de)粉狀產品(pin)的(de)特殊優點，目(mu)前在(zai)化(hua)工(gong)(gong)、輕(qing)工(gong)(gong)、食(shi)品(pin)等工(gong)(gong)業(ye)中仍有(you)廣泛的(de)應(ying)用(yong)，化(hua)學工(gong)(gong)業(ye)中以(yi)染料(liao)行業(ye)應(ying)用(yong)zui為普遍。經過(guo)近(jin)年來廣大(da)(da)工(gong)(gong)程技術人員(yuan)的(de)努力，噴(pen)霧(wu)(wu)干(gan)(gan)(gan)(gan)燥(zao)技術已比較(jiao)成熟，塔尺寸的(de)確定也有(you)成功的(de)計算方(fang)法。采(cai)用(yong)的(de)霧(wu)(wu)化(hua)器仍然是(shi)壓力式(shi)(shi)、離心式(shi)(shi)和(he)氣流式(shi)(shi)三(san)種，但近(jin)幾(ji)年來離心噴(pen)霧(wu)(wu)干(gan)(gan)(gan)(gan)燥(zao)機的(de)應(ying)用(yong)呈上升(sheng)趨勢(shi)。對于真溶(rong)液(ye)噴(pen)霧(wu)(wu)干(gan)(gan)(gan)(gan)燥(zao)，值得注意的(de)是(shi)，不(bu)同親水性溶(rong)質(zhi)要求的(de)干(gan)(gan)(gan)(gan)燥(zao)介質(zhi)溫度(du)(du)不(bu)同。如無機鹽類強親水性物質(zhi)，其水溶(rong)液(ye)蒸發脫水主要在(zai)溶(rong)液(ye)沸(fei)點下進(jin)(jin)行，出塔氣體溫度(du)(du)低于130℃就(jiu)難以(yi)操作(zuo)。我國雖然和(he)國外相比還(huan)有(you)明顯的(de)差(cha)距，但噴(pen)霧(wu)(wu)干(gan)(gan)(gan)(gan)燥(zao)裝置的(de)制(zhi)造和(he)操作(zuo)水平也都(dou)有(you)較(jiao)大(da)(da)幅度(du)(du)的(de)提高。近(jin)20年來噴(pen)霧(wu)(wu)干(gan)(gan)(gan)(gan)燥(zao)技術和(he)設備(bei)的(de)改進(jin)(jin)和(he)革新主要有(you)以(yi)下幾(ji)個方(fang)面：
（1）實驗室用小型噴霧干燥機解決粘壁問題
  粘壁(bi)(bi)現象迄今仍然(ran)(ran)是(shi)妨礙噴霧干燥(zao)機正(zheng)常操作的(de)(de)一個突出(chu)問題。一般說來，增(zeng)大直(zhi)徑可以減(jian)輕粘壁(bi)(bi)；但為此目的(de)(de)而采用非常大的(de)(de)設(she)備直(zhi)徑顯然(ran)(ran)也不經(jing)濟(ji)。國外專家研究(jiu)了干燥(zao)過(guo)程中(zhong)的(de)(de)粘壁(bi)(bi)和結(jie)塊問題，認為造成粘壁(bi)(bi)的(de)(de)主(zhu)要宏觀因(yin)素是(shi)壁(bi)(bi)溫。在關于橙汁噴霧干燥(zao)的(de)(de)專利中(zhong)提(ti)出(chu)的(de)(de)解決辦法(fa)是(shi)使塔壁(bi)(bi)冷卻至已(yi)干產品(pin)的(de)(de)溫度(du)以下，并在進(jin)料液中(zhong)加入助干劑。Masters提(ti)出(chu)了防止粘壁(bi)(bi)的(de)(de)三(san)種可能途(tu)徑：

  ①采(cai)用(yong)夾壁(bi)干(gan)燥塔，其(qi)間(jian)用(yong)空氣(qi)冷卻(que)，使(shi)壁(bi)溫保持在50℃以下，粘(zhan)結性特別強(qiang)的(de)物料宜(yi)采(cai)用(yong)平底(di)塔；
  ②通過塔壁旋(xuan)氣片切向引(yin)入(ru)二次空氣冷(leng)卻塔壁；
  ③塔內(nei)近壁處安(an)裝由(you)一排噴嘴組成的氣掃帚，并使之沿壁緩(huan)慢轉動。
  顯然，這些(xie)措(cuo)施試(shi)圖(tu)達到的基本(ben)效(xiao)果(guo)是相同(tong)的，即冷(leng)卻(que)塔(ta)壁(bi)(bi)。這些(xie)方法(fa)在中藥浸膏的干燥中已經應用了，有一定效(xiao)果(guo)。另外，塔(ta)內壁(bi)(bi)拋光也可以(yi)減輕粘壁(bi)(bi)。