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1、 制药工程教研室制药工程教研室 制药设备与工程设计制药设备与工程设计第七章第七章 蒸发、干燥、结晶蒸发、干燥、结晶与膜处理设备与膜处理设备 加热蒸汽加热蒸汽(生蒸汽生蒸汽)二次蒸汽二次蒸汽单效蒸发单效蒸发 多效蒸发多效蒸发 常压蒸发常压蒸发加压蒸发加压蒸发减压蒸发减压蒸发概概 述述蒸发过程：蒸发过程：将含有固体溶质的稀溶液加热沸腾进行浓缩，以将含有固体溶质的稀溶液加热沸腾进行浓缩，以获得固体产品或制取溶剂。蒸发过程实际上是不挥发性的溶获得固体产品或制取溶剂。蒸发过程实际上是不挥发性的溶质和挥发性的溶剂分离的过程。质和挥发性的溶剂分离的过程。蒸发过程的基本概念蒸发过程的基本概念 Flash概概
2、述述蒸发操作是间壁两侧分别有蒸汽冷凝和液体沸腾的传热过程，蒸发操作是间壁两侧分别有蒸汽冷凝和液体沸腾的传热过程，蒸发器也是一种换热器。蒸发器也是一种换热器。蒸发过程的特殊性蒸发过程的特殊性(1)(1)溶液中含有不挥发性溶质，故溶液的蒸汽压较纯溶剂的溶液中含有不挥发性溶质，故溶液的蒸汽压较纯溶剂的蒸汽压为低蒸汽压为低(沸点高沸点高)，相同条件下，蒸发溶液的传热温差，相同条件下，蒸发溶液的传热温差就比蒸发纯溶剂的传热温差小；就比蒸发纯溶剂的传热温差小；(2)(2)工业规模的蒸发量很大，需要耗用大量的加热蒸汽，应工业规模的蒸发量很大，需要耗用大量的加热蒸汽，应充分利用二次蒸汽充分利用二次蒸汽(多效蒸
3、发多效蒸发)，降低过程的能量消耗；，降低过程的能量消耗；(3)(3)溶液的特殊性决定了蒸发器的特殊结构。例如，易结垢溶液的特殊性决定了蒸发器的特殊结构。例如，易结垢或析出结晶的溶液，设计上应设法防止或减少垢层的生成，或析出结晶的溶液，设计上应设法防止或减少垢层的生成，并应使加热面易于清洗。对热敏性，高粘度或强腐蚀性的并应使加热面易于清洗。对热敏性，高粘度或强腐蚀性的物料，应设计或选择适宜结构的蒸发器。物料，应设计或选择适宜结构的蒸发器。蒸发器的结构及特点蒸发器的结构及特点蒸发器的结构及特点蒸发器的结构及特点 蒸发装置蒸发装置 循环型蒸发器循环型蒸发器循环型和单程型循环型和单程型 中央循环管式蒸
4、发器中央循环管式蒸发器 循环型蒸发器循环型蒸发器悬筐式蒸发器悬筐式蒸发器 循环型蒸发器循环型蒸发器外热式蒸发器外热式蒸发器 循环型蒸发器循环型蒸发器列文式蒸发器列文式蒸发器 循环型蒸发器循环型蒸发器强制循环蒸发器强制循环蒸发器 单程型蒸发器单程型蒸发器 升膜式蒸发器和升膜式蒸发器和降膜式蒸发器降膜式蒸发器 单程型蒸发器单程型蒸发器 升升-降膜式蒸发器降膜式蒸发器 单程型蒸发器单程型蒸发器 刮板式冷凝器刮板式冷凝器 浸没燃烧式蒸发器浸没燃烧式蒸发器浸没燃烧式蒸发器浸没燃烧式蒸发器 除沫器、冷凝器和真空装置除沫器、冷凝器和真空装置 除沫器除沫器 除沫器、冷凝器和真空装置除沫器、冷凝器和真空装置 冷
5、凝器及真空装置冷凝器及真空装置 除沫器、冷凝器和真空装置除沫器、冷凝器和真空装置 疏水阀疏水阀防止加热蒸汽和冷凝水一起排出加热室外。(1)热动力式(2)钟形浮子式(3)脉冲式1-冷凝水入口；冷凝水入口；2-冷凝水出口；冷凝水出口；3-排出管；排出管；4-背压室；背压室；5-滤网；滤网；6-阀片阀片 单效蒸发单效蒸发 主主要要计计算算项项目目：蒸蒸发发器器的的水水分分蒸蒸发发量量；传传热热负负荷荷与与加加热热蒸蒸汽汽的消耗量；传热温度差；传热系数；传热面积。的消耗量；传热温度差；传热系数；传热面积。物料衡算和热量衡算物料衡算和热量衡算物料衡算和热量衡算物料衡算和热量衡算 水分蒸发量水分蒸发量水分
6、蒸发量水分蒸发量 F,x0,t0,h0D,T,H(F-W)x1,t1,h1D,T,hwW,T,H加热室蒸发室多效蒸发多效蒸发 单效蒸发：单效蒸发：单效蒸发：单效蒸发：1kg1kg水水/1kg/1kg多生蒸汽多生蒸汽二二二二次次次次蒸蒸蒸蒸汽汽汽汽作作作作为为为为加加加加热热热热蒸蒸蒸蒸汽汽汽汽的的的的条条条条件件件件：该该蒸蒸发发器器的的操操作作压压力力和和溶溶液液温度应低于前一蒸发器。温度应低于前一蒸发器。抽真空可方便地降低蒸发器的操作压力和溶液温度。抽真空可方便地降低蒸发器的操作压力和溶液温度。多多效效蒸蒸发发可可提提高高生生蒸蒸汽汽的的利利用用率率(经经济济性性)，即即同同样样数数量量生
7、生蒸蒸汽可蒸发比单效蒸发器更多水。汽可蒸发比单效蒸发器更多水。效数效数单效单效双效双效三效三效四效四效五效五效W/D0.911.752.53.333.7D/W1.10.570.40.30.27多效蒸发流程多效蒸发流程 并流加料蒸发流程并流加料蒸发流程并流加料蒸发流程并流加料蒸发流程 优点：优点：优点：优点：后后效效蒸蒸发发室室压压力力较较前前效效低低，前前效效溶溶液液可可籍籍压压差差流流入入后后效效，无需用泵输送；无需用泵输送；后后效效溶溶液液沸沸点点较较前前效效低低，溶溶液液流流入入后后效效时时，由由于于过过热热而而发发生生自自蒸蒸发发(闪闪蒸蒸)，可可蒸蒸发发更多的溶液。更多的溶液。缺点：
8、缺点：缺点：缺点：后后效效溶溶液液浓浓度度较较前前效效大大，而而沸沸点点又又较较低低，故故粘粘度度相相对对较较大大，使后效的传热系数较前效为小，在后两效中尤为严重。使后效的传热系数较前效为小，在后两效中尤为严重。多效蒸发流程多效蒸发流程 逆流加料蒸发流程逆流加料蒸发流程逆流加料蒸发流程逆流加料蒸发流程 优点：优点：优点：优点：随随着着溶溶液液浓浓度度的的逐逐效效提提高高，溶溶液液的的温温度度也也不不断断提提高高，故故各各效效溶溶液液浓浓度度比比较较接接近近，传传热系数也大致相同。热系数也大致相同。缺点：缺点：缺点：缺点：效间溶液需用泵输送，能量消耗较大。效间溶液需用泵输送，能量消耗较大。适适用
9、用于于粘粘度度随随温温度度和和浓浓度度变变化化比比较较大大的的溶溶液液，但但不不适适用用于于热热敏性物料的蒸发。敏性物料的蒸发。多效蒸发流程多效蒸发流程 平流加料蒸发流程平流加料蒸发流程 料料液液分分别别加加入入各各效效，蒸蒸发发后后完完成成液液从从各各效效分分别别排排出出，各各效溶液的流向互相平行。效溶液的流向互相平行。适适用用于于蒸蒸发发过过程程中中容容易易析析出出结结晶晶的的物物料料 (如如食食盐盐水水在在较较低低浓浓度度下下即即达达到到饱饱和和状状态态而而有有结结晶晶析析出出)，可可避避免免在在各各效效间间输输送送含有大量结晶的溶液。含有大量结晶的溶液。干燥概述干燥概述在制药工业生产中
10、所得到的固态产品或半成品往往含有过多的水分或有机溶剂(湿份)，要制得合格的产品需要除去固体物料中多余的湿份。例如：合成药工业中，在过饱和的有机药物溶液中重结晶；中药制药工业中，中药制剂的颗粒分装除湿方法：机械脱水(沉降或过滤)；干燥(加热使湿份汽化)惯用做法：先采用机械方法把固体所含的绝大部分湿份除去，然后再通过加热把机械方法无法脱除的湿份干燥掉，以降低除湿的成本。干燥方法的分类：根据加热方法可分为传导干燥、对流干燥和辐射干燥。对流干燥过程举例对流干燥过程举例对流干燥器：空气通过送风机吹入空气预热器，预热后的热空气送入气流干燥管，湿料由螺旋加料器推入干燥器并分散于热气流中，受气流的输送并进行干
11、燥，干燥产品通过旋风分离器从气流中分离出来，湿废气体由引风机抽出排空。1-鼓风机；2-预热器；3-气流干燥管；4-加料斗；5-螺旋加料器；6-旋风分离器；7-卸料阀；8-引风机。生产中最常用的是对流干燥。干燥介质：用来传递热量（载热体）和湿份（载湿体）的介质。由于温差的存在，气体以对流方式向固体物料传热，使湿份汽化；在分压差的作用下，湿份由物料表面向气流主体扩散，并被气流带走。对流干燥过程原理对流干燥过程原理温度为 t、湿份分压为 p 的湿热气体流过湿物料的表面，物料表面温度 ti低于气体温度 t。注注意意：只只要要物物料料表表面面的的湿湿份份分分压压高高于于气气体体中中湿湿份份分分压压，干干
12、燥燥即即可可进进行行，与与气气体体的的温温度度无无关关。气气体体预预热热并并不不是是干干燥燥的的充充要要条条件件，其其目目的的在在于于加加快快湿湿份份汽汽化化和和物物料料干干燥燥的的速速度度，达达到到一一定的生产能力。定的生产能力。HtqWtippiM干燥是热、质同时传递的过程干燥是热、质同时传递的过程干燥过程的基本问题干燥过程的基本问题(1)干燥介质用量的确定；(2)干燥条件的优化；(3)干燥速率的强化；(4)干燥方法的合理选择。解决这些问题需要掌握的基本知识有：(1)湿分在气固两相间的传递规律；(2)湿气体的性质及在干燥过程中的状态变化；(3)物料的含水类型及在干燥过程中的一般特征；(4)
13、干燥过程中物料衡算关系、热量衡算关系和速率关系。恒速干燥段物料温度恒定在tw，X 变化呈直线关系，气体传给物料的热量全部用于湿份汽化。预热段初始湿含量X1和温度1变为X 和tw。物料吸热升温以提高汽化速率，但湿含量变化不大。干燥曲线：物料湿含量干燥曲线：物料湿含量 X 与干燥时间与干燥时间 的关系曲线。的关系曲线。干燥曲线和干燥速率曲线干燥曲线和干燥速率曲线A湿含量XXctwDCBADCBtX*物料表面温度干燥时间预热段恒速段降速段降速干燥段：物料开始升温，X 变化减慢，气体传给物料的热量仅部分用于湿份汽化，其余用于物料升温，当X=X*，=t。物料的结构和吸湿性物料的结构和吸湿性降速段干燥速率
14、曲线的形状因物料的结构和吸湿性而异。降速段干燥速率曲线的形状因物料的结构和吸湿性而异。多孔性物料多孔性物料：湿份主要是藉毛细管作用由内部向表面迁移。非非多多孔孔性性物物料料：借助扩散作用向物料表面输送湿份，或将湿份先在内部汽化后以汽态形式向表面扩散迁移。如肥皂、木材、皮革等。吸湿性物料吸湿性物料：与水份的亲合能力大。非吸湿性物料：不同物料的干燥机理不同，湿份内扩散机理不同，干燥速率曲线的形状不同，情况非常复杂，故干燥曲线应由实验的方法测定。影响干燥过程的主要因素影响干燥过程的主要因素 物料尺寸和气固接触方式物料尺寸和气固接触方式 减小物料尺寸，干燥面积增大，干燥速率加快。粘土粒径粘土粒径 dp
15、，m0.12410-210-310-410-510-6表面积表面积 A，m20.0240.33303003000(c)干燥介质自下而上穿过物料层，可形成流化床(好)。(b)干燥介质自上而下穿过物料层，不能形成流化床(中)；(a)干燥介质平行掠过物料层表面(差)；干燥器干燥器干燥器：干燥器：实现物料干燥过程的机械设备。被干燥物料的特点：被干燥物料的特点：形状：有板状、块状、片状、针状、纤维状、粒状、粉状，膏糊状甚至液状等；结构：多孔疏松型，紧密型；耐热性：热敏性；结块：易粘结成块的湿物料在干燥过程中能逐步分散，散粒性很好的湿物料在干燥过程中可能会严重结块。对产品的要求：对产品的要求：干燥程度：脱
16、除表面水分，结合水分甚至结晶水分。要求的平均湿含量和干燥均匀性。外观：一定的晶型和光泽，不开裂变形等。由于物料的多样性，年生产能力也有很大差别，故干燥器的形式也很多。按加热方式可将干燥器分为：按加热方式可将干燥器分为：干燥器的选型应考虑以下因素：干燥器的选型应考虑以下因素：(1)对流干燥器，如：洞道式干燥器、转筒干燥器、气流干燥器、流化床干燥器、喷雾干燥器等；(2)传导干燥器，如：滚筒式干燥器、耙式干燥器、间接加热干燥器等；(3)辐射干燥器，如：红外线干燥器；(4)介电加热干燥器，如：微波干燥器。(1)保证物料的干燥质量，干燥均匀，不发生变质，保持晶形完整，不发生龟裂变形；(2)干燥速率快，干
17、燥时间短，单位体积干燥器汽化水分量大，能做到小设备大生产；(3)能量消耗低，热效率高，动力消耗低；(4)干燥工艺简单，设备投资小，操作稳定，控制灵活，劳动条件好，污染环境小。干燥器干燥器对流干燥器对流干燥器(1)并流干燥并流干燥(2)逆流干燥逆流干燥高湿含量物料在进口与高温低湿气体接触，传热传质推动力大，干燥速度很快。低湿含量物料在出口与低温高湿气体接触，推动力小，干燥速度较慢。适用于湿物料能承受强烈干燥而不发生龟裂、变形或表面结硬壳，而干物料又不能耐高温，且产品湿含量较高的情况。(3)错流干燥错流干燥进口端湿物料与低温高湿的气体接触，出口端干物料与高温低湿的气体接触，各处干燥推动力和干燥速度
18、比较均匀，适用于湿物料不允许强烈干燥，而干物料又可以耐高温，产品湿含量很低的场合。干燥介质垂直穿过物料层，气体进入和流出物料层时，其温度和湿度均有较大变化，要求物料能耐高温，并能承受快速干燥。气流干燥器气流干燥器气流干燥器的结构与流程：气流干燥器的结构与流程：1-空气过滤器 2-空气加热器 3-加料器 4-风机 5-干燥管 6-旋风分离器 7-除尘器(1)干干燥燥速速度度快快，固体物料分散悬浮在气流中，气固两相间具有很大的传热传质面积。热气体进口速度高(20-40m/s)，气固两相间(尤其是加速段)相对速度很大，平均体积传热系数ha 为3000-7000W/(m3K)，比其它类型干燥器高几倍至
19、几十倍，同等生产能力条件下，气流干燥器的体积小得多。(2)气气固固并并流流操操作作，符合干燥基本规律，即在恒速段干燥条件十分强烈，而在降速段内扩散控制时，温和的干燥条件正好与之相适应，可以使用高温气体作为干燥介质而不会烧坏物料。(3)干干燥燥时时间间短短，物料从进入干燥器开始，到气固两相脱离接触，整个干燥过程不超过1秒钟，因而气流干燥又称为快速干燥或闪蒸干燥，特别适合于热敏性物料的干燥。(4)气流干燥器中，固体物料呈活塞流流动，每一颗粒子经历的干燥时间大致相同，因而干燥产品的湿含量均匀一致。干燥产品的湿含量均匀一致。(5)结结构构简简单单，设备投资少，占地面积小，操作方便，性能稳定，维修量小。
20、气流干燥器的特点气流干燥器的特点 (1)物料停留时间短，只适合于干燥非结合水分的干燥，故常被用作物料的预干燥；(2)颗粒破碎现象比较严重，颗粒之间以及颗粒与器壁之间的碰撞与摩擦。故不适合于干燥晶形不允许破坏的物料；(3)气固两相分离任务很重，固体产品的放空损失较大，粉料排空对环境造成一定污染；(4)气固两相接触时间短，传热不充分，气体放空损失大，热效率较低；(5)气体通过干燥系统的流动阻力较大，因而风机的动力消耗较高，故总能耗较高。气流干燥器的缺点气流干燥器的缺点(1)多级气流干燥器多级气流干燥器(2)脉冲式气流干燥器脉冲式气流干燥器(3)旋风式气流干燥器旋风式气流干燥器将多台气流干燥串联使用
21、，总管长相同的情况下，加速段增加。且各干燥器可选择合适的气体条件，有利于热能的回收和合理利用。在淀粉、奶粉生产中被广泛采用。脉冲管内气速随管径变化而交替地增大和减小。由于惯性的作用，颗粒运动速度滞后气体，使气固两相的相对速度增加。类似于旋风分离器，但更长，气流携带固体颗粒沿切线方向进入后作螺旋运动，使物料在瞬间得到干燥。适用于允许磨损的热敏性物料（如制药行业）。气流干燥器的传热强化气流干燥器的传热强化散粒状湿物料从加料口加入，热气体穿过流化床底部的多孔气体分布板，形成许多小气流射入物料层。将操作气速控制在一定范围内时，颗粒物料悬浮在上升的气流中形成沸腾状流化床，料层内颗粒物料的相互碰撞、混合剧
22、烈，气固两相间的传热传质过程得到强化，使物料得以干燥。干燥产品经床侧出料管卸出，湿废气体由引风机从床层顶部抽出排空，用旋风分离器分离所夹带的少量细微粉。流化床干燥器流化床干燥器又称为沸腾床干燥器，是流态化技术在干燥作业上的应用。结构及操作原理结构及操作原理结构及操作原理结构及操作原理湿物料废气热空气干品流化床干燥器流化床干燥器(1)气流干燥与流态化干燥的区别在于操作气速不同。气流管中颗粒浓度较低，流化层中颗粒浓度较大；(2)操作气速低，但颗粒浓度高，气固接触面积很大，颗粒剧烈运动使气膜受到强烈冲刷，表面更新速率很快，传热传质速率很高，体积传热系数ha 可达23007000W/(m3K)；(3)
23、物料颗粒的剧烈运动和相互混合使床内各处的温度均匀一致，避免了物料的局部过热，为物料的优质干燥提供了条件；(4)物料停留时间任意可调，特别适合于干燥结合水分；(5)连续操作时物料的停留时间分布很不均匀，部分物料因停留时间过短而干燥不充分(underdry)，部分颗粒因停留时间过长而过分干燥(overdry)。工业上常将流化床干燥器与气流干燥器串联使用，利用气流干燥的闪蒸作用，迅速使物料的表面水分汽化，然后送入流化床干燥器中进一步脱除物料所含的结合水分。流化床干燥器流化床干燥器XF系列沸腾干燥器常州优力干燥设备有限公司流化床干燥器流化床干燥器流化床干燥器适用于散粒状物料的干燥。物料的粒径一般为0.
24、16mm，最佳粒径为0.53mm。(1)医药药品中的原料药、压片颗粒、中药冲剂；(2)化工原料中的塑料树脂、柠檬酸和其它粉状、颗粒状物料的干燥除湿；(3)食品、粮食加工、食品饮料冲剂、玉米胚芽、饲料等的干燥。流化床干燥器流化床干燥器沸腾制粒干燥器沸腾制粒干燥器 空空气气由由系系统统风风机机从从过过滤滤器器、加加热热器器入入口口吸吸入入，经经净净化化、加加热热后后从从制制粒粒器器下下部部筛筛网网穿穿过过，高高速速气气流流维维持持粉粉末末物物料料悬悬浮浮，形成稳定的流化床；形成稳定的流化床；粘粘结结剂剂溶溶液液经经输输液液泵泵压压送送到到喷喷枪枪，呈呈雾雾状状喷喷射射到到干干燥燥室室中，使粉末凝聚
25、成多孔状颗粒；中，使粉末凝聚成多孔状颗粒；粒粒子子形形成成后后，按按预预定定周周期期在在干干燥燥器器中中干干燥燥，含含湿湿空空气气经经干燥器顶部防静电袋滤器脱除粉尘后排至室外。干燥器顶部防静电袋滤器脱除粉尘后排至室外。结构及工作原理结构及工作原理沸腾制粒干燥器沸腾制粒干燥器沸腾制粒干燥器沸腾制粒干燥器沸腾制粒方法是喷雾技术和流化技术综合运用的成果，使传统的混合、制粒、干燥过程在同一密闭容器中一次完成，故又称为“一步制粒器”。沸腾制粒干燥器的特点沸腾制粒干燥器的特点(1)粉末制粒后，改善了流动性，减少了粉尘的飞扬，同时获得了溶解性良好的产品；(2)由于混合、制粒、干燥过程一次完成，热效率高；(4
26、)产品的粒度能自由调节；(5)设备无死角，卸料快速、安全、清洗方便。沸腾制粒干燥器沸腾制粒干燥器沸腾制粒干燥器沸腾制粒干燥器FLCFLB型沸腾制粒干燥器常州优力干燥设备有限公司GFG型沸腾制粒干燥器常州优力干燥设备有限公司沸腾制粒干燥器沸腾制粒干燥器振动流化床干燥器振动流化床干燥器用途：用于干燥难以流化的物料。物料自进料口进入，在振动力作用下，物料沿水平流化床抛掷向前连续运动，热风向上穿过流化床同湿物料换热后，湿空气经旋风分离器除尘后由排风口排出，干燥物料由排料口排出。振动流化床干燥器的特点振动流化床干燥器的特点(1)医药化工。如各种压片颗粒、硼酸、硼砂、苯二酚、苹果酸、马来酸等。(2)食品建
27、材。如酒糟、味精、砂糖、食盐、矿渣、豆瓣、种籽等。(3)物料的冷却、增湿等。(1)物料受热均匀，热交换充分，干燥强度高，比普通干燥器节能30%左右；(2)流态化稳定，无死角和吹穿现象；(3)可调性好，适应面宽，料层厚度和在机内移动速度以及振幅变更均可实现无级调节；(4)对物料表面损伤小，可用于易碎、颗粒不规则物料的干燥；(5)全封闭结构可有效防止物料与空气间的交叉污染。振动流化床干燥器的应用范围振动流化床干燥器的应用范围振动流化床干燥器振动流化床干燥器振动流化床干燥器振动流化床干燥器振动流化床干燥器振动流化床干燥器ZLG系列振动流化床干燥器常州优力干燥设备有限公司喷雾干燥器喷雾干燥器用用于于干
28、干燥燥溶溶液液、浆浆液液或或悬悬浮浮液液。液液状状物物料料由由雾雾化化器器喷喷成成雾雾状状细细滴滴并分散于热气流中，使水分迅速汽化而获得微粒状干燥产品。并分散于热气流中，使水分迅速汽化而获得微粒状干燥产品。喷雾干燥器喷雾干燥器雾雾滴滴直直径径通通常常仅仅为为 30603060 m m，每每升升料料液液具具有有 100600m100600m2 2 的的蒸蒸发发面积，故所需干燥时间很短（约为面积，故所需干燥时间很短（约为530s530s）。）。特特别别适适合合于于干干燥燥热热敏敏性性的的物物料料，如如牛牛奶奶、蛋蛋制制品品、血血浆浆、洗洗衣衣粉粉、抗抗菌菌素素、酵酵母母和和染染料料等等，已已广广泛
29、泛应应用用于于食食品品、医医药药、燃燃料料、塑塑料料及化学肥料等行业。及化学肥料等行业。1-1-滤风罩滤风罩 2-2-送风机送风机 3-3-加热器加热器 4-4-料槽料槽 5-5-供料泵供料泵 6-6-喷枪喷枪 7-7-干燥塔干燥塔8-8-一级收尘器一级收尘器 9-9-二级收尘器二级收尘器 10-10-引风机引风机 11-11-湿式除尘器湿式除尘器 喷雾干燥器喷雾干燥器喷雾干燥器喷雾干燥器1-1-滤风罩滤风罩 2-2-送风机送风机 3-3-加热器加热器 4-4-料槽料槽 5-5-供料泵供料泵 6-6-喷枪喷枪 7-7-干燥塔干燥塔8-8-一级收尘器一级收尘器 9-9-二级收尘器二级收尘器 10
30、-10-引风机引风机 11-11-湿式除尘器湿式除尘器 雾化器的一般要求雾化器的一般要求雾化器是喷雾干燥器的关键部件，它将影响到产品的质量和能量消耗，好的雾化器应具有雾滴直径均匀，喷嘴结构简单，生产能力大，能量消耗低，操作方便等特点。气流式雾化器气流式雾化器压缩空气在喷嘴处达到音速并形成很低的压力，抽送料液由喷嘴成雾状喷出。可制备粒径小于5m的微细颗粒，能处理粘度较大的料液，但动力消耗较大，装置的生产能力较小。料液空气喷雾干燥器喷雾干燥器离心式雾化器离心式雾化器料液送入一高速旋转的（400020000rpm）装有放射形叶片的圆盘中央，在离心力作用下加速从周边（周向速度100160m/s）呈雾状
31、洒出。轴料液优优点点：操作简单，对物料的适应能力强，操作弹性大，产品粒径均匀。特别适合于处理固相含量较高的液体。缺点：缺点：干燥器直径较大，雾化器加工难度大，制造价格高。喷雾干燥器喷雾干燥器 空气通过加热器转化为热空气进入装置空气通过加热器转化为热空气进入装置在干燥室顶部的热风分配器，然后均匀地进在干燥室顶部的热风分配器，然后均匀地进入干燥室内，并呈螺旋形转动，同时将料液入干燥室内，并呈螺旋形转动，同时将料液送至干燥室顶部的离心雾化器，将料液喷成送至干燥室顶部的离心雾化器，将料液喷成极小的雾状液滴，料液和热空气并流接触、极小的雾状液滴，料液和热空气并流接触、水份迅速蒸发，在极短的时间内干燥为粉
32、状。水份迅速蒸发，在极短的时间内干燥为粉状。成品经干燥塔底部和旋风分离器排出，废气成品经干燥塔底部和旋风分离器排出，废气由风机抽出排空。由风机抽出排空。离心喷雾干燥工作原理及特点：离心喷雾干燥工作原理及特点：主要特点主要特点：干燥速度快，料液经雾化后，比表面积干燥速度快，料液经雾化后，比表面积大大增加，在热风气流中瞬间就可蒸发大大增加，在热风气流中瞬间就可蒸发95-95-98%98%的水份，干燥时间仅需十几秒到数十秒钟，的水份，干燥时间仅需十几秒到数十秒钟，特别适用于热敏性物料的干燥。特别适用于热敏性物料的干燥。所得产品为球状颗粒，粒度均匀，流动所得产品为球状颗粒，粒度均匀，流动性好，溶解性好
33、，产品纯度高，质量好。性好，溶解性好，产品纯度高，质量好。操作简单，调节控制方便，容易实现自操作简单，调节控制方便，容易实现自动化作业。生产过程简化，操作环境卫生，动化作业。生产过程简化，操作环境卫生，无粉尘飞扬。无粉尘飞扬。高速离心雾化器高速离心雾化器压力式雾化器压力式雾化器应用最为广泛。用泵将料液加压至30-200atm并通入喷嘴，喷嘴内有螺旋室，液体在其中高速旋转并从出口小孔处呈雾状喷出。优点：优点：结构简单，造价低，动力消耗低。缺缺点点：操作弹性小，产品粒径不均匀，喷嘴容易因腐蚀或磨损而影响喷雾质量。喷雾干燥器喷雾干燥器 空气经过滤加热空气经过滤加热,均匀分布后进入干均匀分布后进入干燥
34、塔燥塔;要处理的液体物料由泵送入喷嘴要处理的液体物料由泵送入喷嘴,在在压缩空气的作用下雾化成微小液滴压缩空气的作用下雾化成微小液滴,扩散扩散在热空气中在热空气中,进行热交换进行热交换,快速蒸发掉水分快速蒸发掉水分,形成固态物形成固态物;并由热空气顺流带入回收系并由热空气顺流带入回收系统统,经过分离后得到干燥产品经过分离后得到干燥产品,湿热空气由湿热空气由风机排入空中风机排入空中.压力喷雾干燥工作原理压力喷雾干燥工作原理直直线线型型并并流流：对于易粘壁的物料，液滴随气流并行向下，可减少液滴撞向器壁的机会，但停留时间短，干燥器的塔身较高。螺螺旋旋形形并并流流：物料停留时间较长，塔身可较低，但离心力
35、作用使液滴甩向器壁的机会增多。逆逆流流：废气从塔顶排出，为了减少未干液滴随废气带出，气体速度不宜过高，故达到一定生产能力的干燥器直径较大。优优点点：干燥速度快，干燥时间短，特别适合于热敏性物料；由液体直接得到干燥产品，无需蒸发、结晶、固液机械分离等操作，故又称为一步干燥法。缺缺点点：体积传热系数很低，ha约为3090W/m2K，水分汽化强度仅为1020kg/m3h，故干燥器体积庞大，热效率较低，动力消耗较大。提高生产能力的方法：提高生产能力的方法：采用过热料液，在加压下将料液预热至200300进入雾化器，液滴通过吸收自身的显热而使部分水分汽化。喷雾干燥器喷雾干燥器 食品工业食品工业奶粉、咖啡、
36、速溶茶、蛋白质、大豆、花生蛋白质、水解物、玉米浆、玉米淀粉、葡萄糖、果胶、麦芽糖、山梨酸钾等。医药工业医药工业中药浸膏、药胶、酵母、维生素、抗生素、淀粉酶、脂肪酶等。洗涤剂洗涤剂高级洗衣粉、普通级洗衣粉、肥皂粉、苏打粉、乳化剂、增白剂等。喷雾干燥器的应用喷雾干燥器的应用厢式厢式(室式室式)干燥器干燥器 小小型型的的称称为为烘烘箱箱，大大型型的的称称为为烘烘房房，可可同同时时处处理理多种物料。多种物料。通通常常在在常常压压或或真真空空下下间间歇歇操操作作。厢厢内内设设有有支支架架，湿湿物物料料放放在在矩矩形形浅浅盘盘内内，或或悬悬挂挂在在支支架架上上(板板状状物物料料)，空空气气经经加加热热器器
37、预预热热并并均均匀匀分分配配后后，平平行行掠掠过过物物料料表表面面，离离开开物物料料表表面面的的湿湿废废气气体体，部部分分排排空空，部分循环，与新鲜空气混合后用作干燥介质。部分循环，与新鲜空气混合后用作干燥介质。厢式厢式(室室式式)干燥干燥器器进风排气物料盘加热器风扇小车进风排气对对各各种种物物料料的的适适应应性性强强，但但物物料料得得不不到到分分散散，气气固固两两相相接接触触不不好好，干干燥燥时时间间长长。可可用用多多孔孔底底板板浅浅盘盘，使使气气体体自自上上而而下穿流通过物料层下穿流通过物料层(穿流型厢式干燥器穿流型厢式干燥器)，以提高干燥速率。，以提高干燥速率。优优点点：对对物物料料适适
38、应应性性强强，可可以以用用于于各各种种物物料料的的干干燥燥，适适用用于于小规模多品种、干燥条件变动大的场合。小规模多品种、干燥条件变动大的场合。缺点：热效率较低，产品质量不易均匀。缺点：热效率较低，产品质量不易均匀。厢式厢式(室式室式)干燥器干燥器厢式厢式(室式室式)干燥器干燥器洞道式干燥器洞道式干燥器 在在一一狭狭长长的的通通道道内内铺铺设设铁铁轨轨，物物料料放放置置在在一一串串小小车车上上，小车可以连续地或间歇地在进、出通道。小车可以连续地或间歇地在进、出通道。空空气气连连续续地地在在洞洞道道内内被被加加热热并并强强制制地地流流过过物物料料表表面面，流流程程可可安安排排成成并并流流或或逆逆
39、流流，还还可可根根据据需需要要安安排排中中间间加加热热或或废废气气循环，干燥介质可用热空气和烟道气。循环，干燥介质可用热空气和烟道气。洞洞道道式式干干燥燥器器容容积积大大，小小车车在在洞洞道道内内停停留留时时间间长长，适适用用于于具具有有一一定定形形状状的的比比较较大大的的物物料料如如木木材材、皮皮革革或或陶陶器器等等的的干干燥。燥。结构及工作原理结构及工作原理洞道式干洞道式干燥器燥器风扇加热器小火车进气排气口湿物料干品带式干燥器带式干燥器结构及原理结构及原理进风循环风机预热器将将物物料料通通过过布布料料机机构构 (如如星星型型布布料料器器、摆摆动动带带、粉粉碎碎机机或或造造粒粒机机)分分布布
40、在在输输送送带带 (多多为为网网状状)上上，输输送送带带通通过过一一个个或或几几个个加加热热单单元元组组成成的的通通道道，每每个个加加热热单单元元均均配配有有空空气气加加热热和和循循环环系系统统，每每一一个个通通道道有有一一个个或或几几个个排排湿湿系系统统，在在输输送送带带通通过过时时，热热空空气气从从上上往往下下或或从从下下往往上上通通过过输输送送带带上上的的物物料料，从从而而使使物物料料能能均均匀匀干干燥燥。传传送送带可以做成多层，带宽带可以做成多层，带宽1-3m1-3m，长为，长为4-50m4-50m，干燥时间为，干燥时间为5-1205-120分钟。分钟。湿料产品热风优优点点：干干燥燥过
41、过程程中中物物料料翻翻动动少少，对对晶晶体体形形状状保保持持完完好好，适适用用于处理粒状、块状和纤维状物料；于处理粒状、块状和纤维状物料；缺点：热效率较低，生产能力较小。缺点：热效率较低，生产能力较小。带式干燥器带式干燥器带式干燥器带式干燥器脱脱水水蔬蔬菜菜、颗颗粒粒饲饲料料、味味精精、鸡鸡精精、椰椰蓉蓉、有有机机颜颜料料、合合成成橡橡胶胶、丙丙稀稀纤纤维维、药药品品、药药材材、小小木木制品、塑料制品、电子元器件老化、固化等。制品、塑料制品、电子元器件老化、固化等。带式干燥器带式干燥器典型产品典型产品转筒干燥器转筒干燥器结构及工作原理结构及工作原理 干干燥燥器器主主体体为为一一沿沿轴轴向向装装
42、有有若若干干抄抄板板的的圆圆筒筒。圆圆筒筒略略呈呈倾斜放置，在齿轮机构的驱动下作旋转运动；倾斜放置，在齿轮机构的驱动下作旋转运动；物物料料由由转转筒筒的的较较高高一一端端送送入入，由由较较低低端端卸卸出出，热热风风由由转转筒的较低端吹入，由较高端排出，气固两相呈逆流接触；筒的较低端吹入，由较高端排出，气固两相呈逆流接触；随随着着圆圆筒筒的的旋旋转转，物物料料首首先先被被炒炒板板抄抄起起然然后后洒洒下下，以以改改善气固两相的传热传质，提高干燥速率；善气固两相的传热传质，提高干燥速率；物物料料湿湿含含量量较较低低，产产品品能能承承受受高高温温，宜宜采采用用逆逆流流干干燥燥。物物料料湿湿含含量量较较
43、高高、产产品品湿湿含含量量不不是是很很低低的的场场合合宜宜采采用用并并流流干干燥。燥。转筒干燥器转筒干燥器产品废气湿料热风转筒干燥器转筒干燥器转筒干燥器的特点转筒干燥器的特点国国内内现现有有转转筒筒干干燥燥器器的的直直径径一一般般为为m m，长长度度为为2-27 2-27 m m，长长径径比比为为4-104-10，物物料料在在转转筒筒内内的的装装填填量量约约为为筒筒体体容容积积的的8-13%8-13%，物物料料沿转筒轴向前进的速度为沿转筒轴向前进的速度为m/sm/s，其停留时间一般为，其停留时间一般为1h1h左右。左右。(1)(1)机械化程度较高，生产能力较大；机械化程度较高，生产能力较大；(
44、2)(2)干燥介质通过转筒的阻力较小；干燥介质通过转筒的阻力较小；(3)(3)对物料的适应性较强，操作稳定方便，运行费用较低；对物料的适应性较强，操作稳定方便，运行费用较低；(4)(4)装置比较笨重，金属耗材多，传动机构复杂，维修量较大；装置比较笨重，金属耗材多，传动机构复杂，维修量较大；(5)(5)设备投资高，占地面积大。设备投资高，占地面积大。转筒干转筒干燥器燥器双锥回转真空干燥机双锥回转真空干燥机 真真空空状状态态下下的的双双锥锥形形回回转转罐罐体体，由由夹夹套套内内的的蒸蒸汽汽或或热热水水加加热热，热热量量通通过过罐罐体体内内壁壁与与湿湿物物料料接接触触。蒸蒸发发水水汽汽由由真真空泵从
45、排气管抽走。空泵从排气管抽走。由由于于罐罐体体内内处处于于真真空空状状态态，且且罐罐体体的的回回转转使使物物料料不不断断的的上上下下、内内外外翻翻动动，提提高高了了干干燥燥速速度度、干干燥燥效效率率和和干干燥燥的的均匀性。均匀性。结构及工作原理结构及工作原理双锥回转真空干燥机双锥回转真空干燥机适适用用于于医医药药、食食品品、化化工工等等行行业业的的粉粉、粒粒状状物物料料的的真真空干燥和混合，尤其适用有下列要求的物料：空干燥和混合，尤其适用有下列要求的物料：(1)不能接受高温的热敏性物料；不能接受高温的热敏性物料；(2)容易氧化，有危险的物料；容易氧化，有危险的物料；(3)需回收溶剂和有毒气体的
46、物料；需回收溶剂和有毒气体的物料；(4)要求残留挥发物含量极低的物料；要求残留挥发物含量极低的物料；(5)对结晶形状有要求的物料；对结晶形状有要求的物料；(6)要求混合充分、均匀的物料；要求混合充分、均匀的物料；双锥回转双锥回转真空干燥真空干燥机机双锥回转真空干燥机双锥回转真空干燥机工作原理：工作原理：经经加加热热（或或除除湿湿）的的空空气气以以适适宜宜的的喷喷动动速速度度从从干干燥燥机机底底部部进进入入搅搅拌拌破破碎碎干干燥燥室室，对对物物料料产产生生强强烈烈的的剪剪切切、吹吹浮浮、旋旋转转作作用用，物物料料受受到到离离心心、剪剪切切、碰碰撞撞、摩摩擦擦而而被被微微粒粒化化，形形成成较较大大
47、的的比比表表面面积积，强强化化了了传传质质传传热热。在在干干燥燥室室底底部部，较较大大较较湿湿的的颗颗粒粒团团在在搅搅拌拌器器的的作作用用下下被被机机械械破破碎碎，湿湿含含量量较较低低、颗颗粒粒度度较较小小的的颗颗粒粒被被旋旋转转气气流流夹夹带带上上升升，在在上升过程中进一步干燥，并被分级。上升过程中进一步干燥，并被分级。旋转闪蒸干燥机旋转闪蒸干燥机旋转闪蒸旋转闪蒸干燥机干燥机1.1.空气过滤器空气过滤器 2.2.鼓风机鼓风机 3.3.加热器加热器 4.4.加料器加料器 5.5.主机主机 6.6.旋风分离器旋风分离器 7.7.二级收尘器二级收尘器 8.8.引风机引风机 9.9.湿式除尘器湿式除
48、尘器(1)(1)干干燥燥器器内内锥锥体体结结构构、气气流流对对器器壁壁的的冲冲刷刷和和搅搅拌拌器器的的结结构，使其能处理有一定粘性的物料；构，使其能处理有一定粘性的物料；(2)(2)由由于于干干燥燥时时间间短短，物物料料与与热热空空气气相相对对速速度度大大且且最最热热空空气不与已干物料直接接触，故适用处理热敏性物料；气不与已干物料直接接触，故适用处理热敏性物料；(3)(3)干干燥燥过过程程中中物物料料受受到到破破碎碎、冲冲刷刷、碰碰撞撞，表表面面积积增增大大，强强化化了了干干燥燥；同同时时最最热热空空气气不不直直接接接接触触已已干干物物料料，可可以以使进风温度高于物料熔点，所以干燥强度高；使进
49、风温度高于物料熔点，所以干燥强度高；(4)(4)通通过过干干燥燥塔塔内内设设置置内内置置物物（旋旋流流片片、陶陶析析环环或或分分级级器器），并并与与进进出出风风温温度度的的统统一一协协调调，可可对对终终水水份份和和成成品品细细度度加以有效控制。加以有效控制。(5)(5)系系统统在在微微压压下下操操作作，消消除除操操作作环环境境污污染染，并并可可根根据据不不同同物物料料采采用用不不同同的的除除尘尘方方式式和和除除尘尘材材质质（脉脉冲冲袋袋式式除除尘尘器、水浴除尘器、文丘里湿式除尘器等）。器、水浴除尘器、文丘里湿式除尘器等）。旋转闪蒸旋转闪蒸干燥机干燥机旋转闪蒸干燥机旋转闪蒸干燥机XZG旋转闪蒸干
50、燥机常州优力干燥设备有限公司结构及工作原理结构及工作原理利用物料中的水份在真空状态下沸点降低的特点进行干燥。设备利用物料中的水份在真空状态下沸点降低的特点进行干燥。设备用蒸汽夹套间接加热，水份受热蒸发并被及时抽除。在干燥机壳用蒸汽夹套间接加热，水份受热蒸发并被及时抽除。在干燥机壳体内部，耙齿通过传动轴带动，耙齿端与轴线设计有一定夹角，体内部，耙齿通过传动轴带动，耙齿端与轴线设计有一定夹角，主轴通过正向反向转动使物料沿轴向移动以利于干燥及出料。主轴通过正向反向转动使物料沿轴向移动以利于干燥及出料。耙式真空耙式真空干燥机干燥机耙式真空干燥机耙式真空干燥机应用范围应用范围(1)(1)特别适用于干燥热