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1、2675892023一三六一六一一二九八八一、前言一喷雾枯燥技术简介出于不同的需要，喷雾枯燥机也有很多分类方法，如按气液流向分有并流式顺流式、逆流式和混流式；按雾化器的安装方式分有上喷下式、下喷上式；按系统分有开放式，局部 循环式和密闭式等等。众所周知，喷雾枯燥的雾分器有多种，但按其雾化基理，雾化器分为 离心式、压力式和气流式三种。习惯上，人们对喷雾枯燥机按雾化方式进展分类，也就是按 雾化器的构造分类。将喷雾枯燥分为转盘式离心式、压力式机械式、气流式等三种型 式。大量使用喷雾枯燥机是近二十年的事，我国最早工业化的应是气流式喷雾枯燥机。但随 着离心式、压力式喷雾枯燥机的成功开发，气流式喷雾枯燥机
2、能量消耗大的缺点就显现出来雾化器消耗的能量是另两种的 48 倍。最近几年，这种机型在大工业生产中渐渐被其它两种机型所取代，但由于制药行业的特别需要仍在使用。离心式喷雾枯燥机的高速雾化器是 关键设备，放大问题具有很高的技术要求，我国目前不但具备生产气流、机械及机电一体的 离心雾化器的力量，而且可以到达每小时处理量45t 水。在杭州、西宁、无锡、靖江等地有专业的雾化器制造厂。目前离心式喷雾枯燥机从每小时处理量几千克到几十吨已经形成了系 列化机型。生产制造技术根本成熟。压力式喷雾枯燥机所得产品为微粒状，在合成洗涤剂、染料、水处理剂等方面都有大量应用。目前，我国自行设计制造的压力式喷雾枯燥机直径可 达
3、 8m，总高达 50 多米，蒸发力量达每小时几吨水之多。目前，在众多的枯燥设备中，喷雾枯燥机是产值较高的枯燥机之一，每台套从几十万到 几百万之间。在温州、上海、无锡、江阴、西宁等地有多家喷雾枯燥机的专业制造厂，每年向用户供给上百套喷雾枯燥设备。从争论方面，每次全国枯燥会的学术论文中，喷雾枯燥技 术的争论内容占各机型之首，理论的不完善性和应用的广泛性始终吸引着大批争论人员的目 光。丹麦 Niro 公司开发的离心雾化器以高精度、高转速和节能著称，不仅可到达均匀和可控粒度的雾化，而且最大的单机处理力量已到达200t/h。这为大型喷雾枯燥机的进展供给了强有力的雾化手段。Anhydro 公司的离心雾化器
4、承受皮带传动并改进了润滑系统，也取得很好的效果。这些成就是离心雾化的应用快速增长的重要缘由之一。我国已开发到每小时蒸发 几十吨，与国外水平仍有不小的差距。喷雾枯燥机是处理溶液、悬浮液或泥浆状物料的枯燥设备。它是用喷雾的方法，使物料 成为雾滴分散在热空气中，物料与热空气呈并流、逆流或混流的方式相互接触，使水分快速 蒸发，到达枯燥目的。承受这种枯燥方法，可以省去浓缩、过滤、粉碎等单元操作，可以获得 30500m 的粒状产品。而枯燥时间极短，一般枯燥时间为 530s。适用于高热敏性物料和料液浓缩过程中易分散的物料的枯燥，产品流淌性和速溶性好。喷雾枯燥机中气固两相接触外表积大，但是气固两相呈稀相流淌，
5、故容积传热系数小， 一般为 20100kcal/m3?h?，热空气进口温度在并流操作时为 260500，逆流操作时为200300。工业规模的喷雾枯燥机，热效率一般为 3050%。国外带有废热回收的喷雾枯燥，热效率可到达 70%，但这种设备只有在大于 100kg水/h 的生产力量时才有经济意义。喷雾枯燥的根本流程如下，料液通过雾化器，喷成雾滴分散在热气流中。空气经鼓风机 送入空气加热器加热，然后进入喷雾枯燥机，与雾滴接触枯燥。产品局部落入塔底，局部由一级引风机吸入一级旋风分别器，经分别后，将尾气放空。塔底的产品和旋风分别器收集的 产品，由二级抽风机抽出，经二级旋风分别器分别后包装。喷雾枯燥的产品
6、为细粒子，为了适应环境保护的要求，喷雾枯燥系统只用旋风分别器分别产品、净化尾气还是不够的，一般还要用袋式除尘器净化。使尾气中的含尘量低于50mg/Nm3 气体，或用湿式洗涤器，可将尾气含尘量降到1535mg/Nm3 气体。二喷雾枯燥技术进展喷雾枯燥因其可直接由溶液或悬浮体制得成分均匀的粉状产品的特别优点，目前在化 工、轻工、食品等工业中仍有广泛的应用，化学工业中以染料行业应用最为普遍。经过近年 来宽阔工程技术人员的努力，喷雾枯燥技术已比较成熟，塔尺寸确实定也有成功的计算方法。承受的雾化器仍旧是压力式、离心式和气流式三种，但近几年来离心喷雾枯燥机的应用呈上 升趋势。对于真溶液喷雾枯燥，值得留意的
7、是，不同亲水性溶质要求的枯燥介质温度不同。如无机盐类强亲水性物质，其水溶液蒸发脱水主要在溶液沸点下进展，出塔气体温度低于130就难以操作。我国虽然和国外相比还有明显的差距，但喷雾枯燥装置的制造和操作水 平也都有较大幅度的提高。近 20 年来喷雾枯燥技术和设备的改进和革主要有以下几个方面：（1） 解决粘壁问题粘壁现象迄今仍旧是阻碍喷雾枯燥机正常操作的一个突出问题。一般说来，增大直径可以减轻粘壁；但为此目的而承受格外大的设备直径明显也不经济。国外专家争论了枯燥过程中的粘壁和结块问题，认为造成粘壁的主要宏观因素是壁温。在关于橙汁喷雾枯燥的专利中提出的解决方法是使塔壁冷却至已干产品的温度以下，并在进料
8、液中参加助干剂。 Masters 提出了防止粘壁的三种可能途径：承受夹壁枯燥塔，其间用空气冷却，使壁温保持在 50以下，粘结性特别强的物料宜承受平底塔；通过塔壁旋气片切向引入二次空气冷却塔壁；塔内近壁处安装由一排喷嘴组成的气扫帚，并使之沿壁缓慢转动。明显，这些措施试图到达的根本效果是一样的，即冷却塔壁。这些方法在中药浸膏的枯燥中已经应用了，有肯定效果。另外，塔内壁抛光也可以减轻粘壁。（2） 改善产品物性科学技术进展和生活水平的提高对喷雾枯燥产品的物理性质提出了越来越高的要求。例 如，有的要求堆密度特别大1.0或特别小0.6，一些有复水性的粉体如食品、中药冲剂等则往往要求速溶性。一般说来，转变雾
9、化的分散度以及适当转变操作条件以掌握枯燥 速率，可以制得具有不同堆密度的产品，但变化的幅度是有限的。在改善物性方面值得一提 的是泡沫喷雾枯燥，马上进料液体先泡沫化后再行喷雾枯燥。该方法最初是为提高热效率而 提出的，后来用以调整产品的物性。现已证明，泡沫喷雾枯燥制得的奶粉等产品粒径大、多孔、多凹陷、外表粗糙，具有良好的速溶性。80 年月以来，该技术已用于工业生产。（3） 开发多目标过程把喷雾枯燥与其它单元过程结合方面，已成功地开发应用的主要有两类。一类是喷雾干 燥-反响过程，人们熟知的喷雾枯燥-聚合一步法制取三聚磷酸钠就是典型实例之一。但从能 耗的观点来看，它不是一个成功的例子，单位产品能耗比二
10、步法高。看来，要经济地实现这 种结合，必要的条件之一是枯燥和反响要求的物料温度根本一样或相近。另一类已开发，并 较成功地应用的多目标过程是喷雾造粒-枯燥，即把溶液或悬浮液在细粒物料上喷雾涂布造 粒与颗粒的枯燥结合起来。颗粒的枯燥通常在流化床中进展也有的承受转鼓，依据粒度要求不同，溶液雾化器可置于颗粒床层的内部或上方。喷雾造粒-枯燥技术消灭和应用都比 较早，并已做过大量的根底争论。由于有很多产品，如肥料、染料等，制成颗粒状对贮存、运输和使用都更为有利，这些年来对这类技术的兴趣正在增长。依据已把握的技术，床层直 径在 1m 以内的装置设计和操作都简洁解决，但对很大的装置，看来放大问题还需要进一步争
11、论。（4） 开发组合枯燥装置能从液体直接枯燥成粉体，这是喷雾枯燥的最大优点。但喷雾枯燥热效率低、体积浩大、生产力量低、投资高也是最大缺点，近年来，中外枯燥专家对以喷雾枯燥为第一级的多级组合枯燥进展了大量的争论。利用它将液体枯燥成固体后再进入下一级枯燥机进一步枯燥。这样抑制了喷雾枯燥机的缺点，有关这方面的状况将在后面的内容中介绍。三三种喷雾枯燥装置简介气流式喷雾枯燥机由于气流式雾化器的动力压缩空气消耗比压力式和旋转式大，故一般用于枯燥小批量的产品。气流式喷嘴能很便利地产生极细的或较大的雾滴，雾化器用压力为 0.20.5Mpa 的压缩空气或过热蒸汽，通过喷嘴将料液喷成雾滴，是试验室或中间工厂的一种
12、较为抱负的枯燥设备。对非牛顿型料液的雾化，气流式优于其他型式。三流体雾化器用于雾化高粘度的糊状物或滤饼等格外有效。我国的喷雾枯燥始于气流式，对于气流式喷嘴的设计、制造和操作积存了较丰富的阅历。压力式雾枯燥机由于颗粒状产品如速溶奶粉、空心颗粒染料、球状催化剂、白炭黑、颗粒状铁氧体等需要量日益增多，促使压力式喷雾枯燥装置也随之进展。我国已设计、制造出多台各种规格的 压力喷雾枯燥装置，现已把握了此种型式的设计、制造和操作技术。压力式雾化是用高压泵 将料液加压到 220Mpa，送入雾化器将料液喷成雾状。小时喷雾量可达几吨至十几吨，能够满足各行业的需要。在工业生产上，一个塔内可装入几个乃至十几个喷嘴，可
13、保持与试验 条件完全相符，根本上不存在放大问题。离心式喷雾枯燥机离心式喷雾枯燥机是依靠雾化盘的高速旋转产生的离心力，离心式雾化器其回转速度一般为 400020230r/min，最高可达 50000r/min。将料液水平甩出而雾化，故此种雾化器的喷雾枯燥机外形为短而粗L/D=1.52，L 为塔高，D 为塔径，旋转盘的圆周速度是雾化好坏的主要参数，设计的圆周速度为 90160m/s。雾化盘除了直接加工成圆形孔和矩形通道外，为了抗磨损，将通道衬上耐磨材料，如陶 瓷、硬质合金等。对大喷雾量每小时几吨至百吨的工业喷雾枯燥，如火力发电厂的烟道气脱硫等，可承受旋转雾化器，通常只需要一个雾化器便可完成。四喷雾
14、枯燥的工业产品聚合物和树脂制品丙烯腈丁二烯树脂、丙烯腈丁二烯苯乙烯树脂、三聚氰胺甲醛树脂、聚甲醛、苯酚甲醛 树脂、聚丙烯酸脂、聚丙烯腈、聚碳酸脂、聚乙烯、聚醛、聚丙烯、聚苯乙烯、聚乙烯醇缩乙醛、聚乙烯醇、聚乙烯醇丁酸盐、聚乙烯醇缩丁醛、聚氯乙烯乳剂、聚氯乙烯悬浮胶体、浸渍纤维素、苯乙烯丙烯腈树脂、苯乙烯丁二烯树脂、尿素甲醛树脂、聚氯乙烯醋酸脂、 聚乙烯醇。催化剂的枯燥如丙烯腈催化剂、轻油转化催化剂、中温变换催化剂、高压甲醇催化剂及低压甲醇催化剂等。染料、颜料、色料碱性染料、硫化镉、陶瓷色、铬黄、氧化铜、快速染料、食品色、靛蓝染料、氧化铁、 高岭土、锌钡白、米洛丽兰、有机颜料、油漆、酞菁、二氧化
15、钛、水彩、铬酸锌、铬酸锌钾、铬酸四氧化锌、活性翠蓝、咔叽绿B、增白剂。陶瓷制品、玻璃、瓷器氧化铝、皂土、氧化铍、电石、碳化硅、水泥、电瓷、搪瓷、铁氧体、地砖材料、玻璃砂、砂轮材料、绝缘材料、氧化铁、高岭土、砂、氧化硅、火花塞材料、皂石、钛酸盐、碳化钨、氧化铀、墙砖材料、氧化锌、硅化锆。碳水化合物类似产品玉蜀黍酒、葡萄糖、阿拉伯树胶、乳糖、果糖、山梨糖醇、淀粉、全糖、小麦面粉。除莠剂、杀真菌剂、杀虫药砷酸钙、氯氧化铜、氧化亚铜、2，4-二氯-苯氧醋酸、2，4-二氯-苯氧丙酸单甲胺盐、二氯-苯氧丙酸、二氯-丙酸钠盐、砷酸铅、甲基-氯-苯氧醋酸、甲基-氯-苯氧醋酸钠盐、甲基-氯-苯氧丁酸钠盐、甲基-
16、氯-苯氧丙酸、钠-铝-氟化物、钠-甲基-砷酸盐、钠-五-氯酚醛、硫化胶体、锌-二乙基-连二硫氨基甲酸酯、锌-二甲基-连二硫氨基甲酸酯、除草剂、杀虫剂、杀菌剂。奶制品和蛋类婴儿食品、酸奶、酪蛋白、酪朊酸盐、乳酪、白糖椰子汁、鲜奶油、蛋类：蛋清、蛋黄、全蛋、冰淇淋混合物、奶代用品、混合乳制品、脱脂乳、乳清、乳清母液、全脂奶。食品和食品提炼品洋蓟、蛋糕混合物、菊花茶、椰子混合物、咖啡精、代咖啡精、去咖啡因的咖啡精、含脂面粉混合物、调味品、有搀入物的果汁、蒜、蔷薇果汁、甘草流膏、麦精、牛奶咖啡混合物、西班齿甘椒、植物蛋白、水解蛋白质、粗制凝乳酶、汤混合物、茶精、西红柿、菌丝体维生素B12、烟酸、蛋白酶
17、、水解蛋白、山梨糖醇、缬草、可溶性鱼粉、鱼浆、鱼蛋白质。药品和生化制品氢氧氯化铝、硫酸铝蔗糖酯、链霉素硫酸盐、维生素 A、维生素 E、璜胺噻唑、四环素、氨苄青霉素、芦丁衍生物、阿摩西林、氧四环素、青霉素、安比西林、淀粉酶、阿司匹林、 血清、乳酸钙、泛酸钙、琥氯霉素、右旋糖酐、氟邻氯青霉素、泻鼠李皮、荷尔蒙、右旋糖 酐铁、葡聚糖铁、甘草、肝精、左旋赖氨酸、氢氧化镁、维生素、抗菌素、酶、糊精、肝精、培育基及中草药植物抽取液。屠宰场的副产品、血和鱼制品动物蛋白、动物血、深色白蛋白、浅色白蛋白、脑、鱼白蛋白、鱼粉、鱼浆、鱼露、胶与水解胶、肝、鲸露洗涤剂和外表活性剂烷基-仿基璜酸盐、洗涤酶、分散剂、乳化
18、剂、脂肪硫酸乙醇、重洗涤剂、轻洗涤剂、 邻磷酸钾和邻磷酸二钾、邻磷酸钙和邻磷酸二钙、腈三醋酸盐、光学仪器光亮剂、磷酸酯、皂草甙、肥皂、多磷酸四钾、合成洗衣粉、十二醇硫酸钠及皂基。肥料磷酸氨、硫酸氨、混合肥料、超级磷肥、尿素、氮磷钾复合肥料有机化合物己二酸、甲酸酯铝、硬酯酸铝、氨基苯酚二磺酸、阿司匹林、铋化合物、醋酸钙、丁酸钙、葡萄糖酸钙、乳酸钙、丙酸钙、糖质酸钙、硬脂酸钙、醋酸纤维素、CMC、磷酸甲基 吗啡、依地酸盐、络镁盐、谷氨酸、甘油酯、乙二醛、乳糖、赖氨酸、缩苹果酸、巯基噻唑悬浮液、金属硬脂酸盐、草酸、p-氨基水杨酸、酞酸钾、山梨酸酯钾、橡胶催化剂、水杨酸、醋酸钠、苯甲酸钠、二甲基连二硫
19、氨基甲酸酯钠、乙基黄原酸钠、石碳酸钠、索氏体钠、硬脂酸、蜡、硬脂酸锌。无机化合物氯化铝、氢氧化铝、氧化铝、磷酸铝、硅酸铝、硫酸铝、氯化铵、钼酸铵、硝酸铵、磷 酸铵、硫酸铵、ANC 催化剂、硫化锑、氧化砷、氯化钡、氢氧化钡、硫酸钡、铝矾土废液、碳酸铋、硼砂、硼酸、碳酸钙、氯化钙、氢氧化钙、磷酸钙、丙酸钙、硅酸钙、硫酸钙、催 化剂、水泥生料、二氧化铬、硫酸铬、硫化钴、氯氧化铜、硫酸铜、硫化铜、冰晶石、 氧化铜、砂浆浮选矿、石墨、氧化铁、高岭土、氯化锂、锌钡白、硅酸铝镁、氢氧化镁、碳 酸锰、氧化锰、二硫化钼、碳酸镍、氢氧化镍、硫化镍、碳酸氢钾、碳酸钾、氯酸钾、过氧化镁、硝酸钾、高锰酸钾、过硫酸钾、磷
20、酸钾、硅胶、锑酸钠、碳酸氢钠、重铬酸钠、氯酸钠、铬酸钠、氰化钠、硫酸氢钠、亚硫氢钠、次氯酸钠、磷酸钠、硅酸钠、硅铝酸钠、氟硅酸钠、硫酸钠、三硫酸钠、碳酸钍、四氯化钛、二氯化铀、碳酸锌、硫酸锌。矿物的枯燥如铜精矿、镍精矿、铂精矿、氧化精矿、铝精矿、锌精矿、锡精矿、沉淀铜、沉淀氢氧化铝、沉淀碳酸镍，贵重金属泥、皂土、冰晶石、高岭土及磷酸盐等。纤维素机碎浆、其他浆料、次级纤维、半化学与机械化学浆料、硫酸盐、亚硫酸盐、亚硫酸盐废液副产品和其他物料沥青橡胶、皂土、煤、软木、硅藻土、渣滓、榨取后的咖啡豆、酵母原料、玉蜀黍麸质、塑胶粉、果胶废物、海水、污水、下水道污水沉积物、小麦麸质、木粉。二、离心式喷雾枯
21、燥离心式喷雾枯燥机配备有离心式雾化器,因此而得名。离心式喷雾枯燥机是目前工业生 产中使用最广泛的枯燥机之一，通过高速旋转的分散盘上参加料液，液体受离心力作用被甩 成雾滴后在枯燥机中枯燥。在分散盘的外表，液体呈薄膜状集中，并且在圆周处以高速甩出， 雾化效果取决于圆周线速度和加料速率，还与料液的某些物理特性等因素有关。离心式喷雾枯燥机的特点根本是由雾化器的特点打算的：离心式喷雾枯燥不需要严格的过滤设备，料液中如无纤维状液体根本不堵塞料液通道；可以适应较高粘度的料液与压力式喷雾枯燥相比；因雾化器的转速很简洁调整，所以比较简洁空制产品粒度，粒度分布也较窄；在调整处理量时，不需要转变雾化器的工作状态，对
22、进料率在25的变动可以获得一样的产品；因离心式雾化器产生的雾群根本在同一水平面上，雾滴沿径向和切向的合成方向运 动，几乎没有轴向的初速度，所以枯燥机的直径相对较大。径、长比较小,可以最大限度地利用枯燥室的空间；离心式喷雾枯燥机有如下缺点：雾滴与气体的接触方式根本属于并流形式，分散盘不能垂直放置；分散盘的加工精度要求较高，要有良好的动平衡性能，如平衡状态不佳,主轴及轴承简洁被损坏；产品的堆密度压力式喷雾枯燥低一些。一离心式雾化器的雾化机理当向高速旋转的分散盘上注入液体时，液体受离心力和重力作用，在两种力的作用下得 到加速分裂雾化，同时在液体和四周空气的接触面处，由于存在摩擦力也促使形成雾滴。为
23、此，前者称为离心雾化，以离心力起主要作用。后者称为速度雾化，离心力只起给液体加速作用。这两种雾化作用只是在争论雾化基理时有意识分开介绍，实际操作中，两种雾化现象 同时存在很难区分。当进料量较小而且转速较低时，以离心雾化为主，承受离心式雾化产生 的产品粒度分布要比压力式和气流式都窄一些。一般状况下，旋转分散盘外表上液滴的形成取决于很多条件，如料液的粘度、外表张力、分散盘上液体的惯性以及液体释放时与空气界面的相互摩擦作用等。分散盘在较低转速的情 况下，液体的性质，特别是粘度和外表张力是主要因素。在工业生产中雾化器的转速往往较 高，此时的惯性和摩擦作用是形成液滴的主要因素。当料液的粘度和外表张力占主
24、要地位时， 液滴会单独形成，并从分散盘边缘释放以产生均匀的雾滴群。因料液的粘度产生较强的内力，而该内力阻挡液体在分散盘边缘的裂开，因而需要较大的能量才能获得较高的分散度。较高 的外表张力会产生大的颗粒，由分散盘边缘较厚的液膜中产生，低外表张力会使液丝拉长， 断裂时产生较小的液滴。对于高粘度、高外表张力料液通常产生球形颗粒，并且通过转变操 作条件比较简洁掌握雾滴直径。离心式雾化器产生的雾群根本在同一水平面上，而不象另外 两种雾化器喷出液体时有肯定的角度。离心式雾化根本可以归纳为料液直接分裂成液滴、丝状割裂成液滴和膜状分裂成液滴三种状况。1. 料液直接分裂成液滴当料液的进料量较少时，料液受离心力作
25、用，快速向分散盘的边缘移动，分散盘周边上 隆起半球状液体环，外形取决于料液的粘度、外表张力、离心力及分散盘的外形和光滑程度。当离心力大于外表张力时，分散盘边缘的球状液滴马上被抛出而分裂雾化，液滴中伴随有少 量大液滴。2. 丝状割裂成液滴当料液流量较大而且转速加快时，半球状料液被拉成很多丝状液体线。流量增加，分散 盘周边的液丝数量也在增加。假设到达肯定数量后，液丝就会变粗，而液丝的数量不再增加， 抛出的液丝也不稳定。液丝运动的波动和不均匀性，在分散盘边缘四周使之断裂，受外表张 力的作用收缩成球状。3. 膜状分裂成液滴当液体的流量连续增加时，液丝数量与丝径都不再增加，液丝间相互粘合形成薄膜。离 心
26、力将液膜抛出分散盘周边肯定距离后，被分裂成分布较广的液滴。假设再进一步提高转速， 液膜便向分散盘周边收缩，液膜带变窄。假设液体在分散盘外表上的滑动能减到最小，可使液 体以高速度喷出，在分散盘周边与空气发生摩擦而分裂雾化。从上面的分析可以看出，三种雾化机理可能消灭在不同的操作阶段，也可能同时消灭， 但总有一种是主要的雾化形式。以哪一种雾化为主则与分散盘的外形、直径、转速、进料量、 料液的外表张力和粘度有关。二雾化器的构造型式气动式气动式驱动方式主要是在主轴上安装一个透平轮，通过压缩空气驱动透平轮带动主轴转动，以带动雾化分散盘高速旋转。这种雾化器的特点是通过调整压缩空气的压力和气量实现无级变速,几
27、乎没有机械磨损问题。雾化器构造简洁，不需要修理，压缩空气的压力在0.2 1.0MPa，主要适用于小型试验装置。机电一体式机电一体式雾化器承受高速电机直接驱动分散盘，省去了较简单的机械传动构造，削减了机械磨损，而且输入功率随着处理量的变化而自行调整，因此，能耗是机械传动的 50% 60%，比气动式也要节约 30%。这种构造是把电机的线圈安装在雾化器的壳体内，分散盘安装在相当于电机的主轴上，通过调整电机的频率以转变主轴的转速，也是无级调整变速。机械传动式机械传动式有两种构造，一种是齿轮传动，另一种是皮带传动。齿轮传动是电机带动大 齿轮，大齿轮与主轴上的小齿轮啮合。齿轮的传动比不同，主轴的转速也不同
28、，这种构造在物料进料量波动时，转速恒定，机械效率较高。但齿轮传动构造会产生热量，齿轮箱需要润滑并用油泵强制循环冷却，设备抗冲击力量较弱。皮带传动是通过电机带动大皮带轮，再通过皮带带动主轴上的小皮带轮工作。理论上， 转速比等于大、小皮带轮直径的反比。皮带传动的优点是传动系统不需要冷却和润滑，抗冲 击力量较强。缺点是主轴转速会随进料量的变化有肯定波动。对于大型的机械传动雾化器，因工作环境的关系，必需承受冷却系统以排出雾化器因机械传动和枯燥过程传入的热量。目前，冷却方式主要有水冷和气冷。水冷的构造要求有良好的密闭性，通过水泵打循环水。风冷是通过风机进展通风强制冷却。一个口进入冷风，另一个口排出，构造
29、比较简洁。三雾化器分散盘的型式分散盘的高速旋转还产生如下三个作用： 分散盘对空气产生的压力； 由于分散盘外表与空气之间摩擦而形成的吸引力； 雾化时传给空气的动量。前面已经提到，离心式雾化器根本原理就是通过动力驱动主轴，主轴带动固定在其上的分散盘高速旋转。分散盘的型式主要有转杯分散盘、多管分散盘、直线翼型分散盘和曲线翼型分散盘。转杯分散盘转杯分散盘如倒置的杯子，外表光滑，具有锐利的周边。进料管设置在中心处，料液首 先落到液体安排器上，使之均匀地沿杯状体向下流淌，当到达杯口处，料液受离心力的作用 被甩出雾化，这种构造适用于获得较细颗粒的场合。主要由进料管、主轴、液体安排盘和转杯组成。多管分散盘在分
30、散盘上均匀布置假设干个喷管，这些喷管多以耐磨材料制成，可以在分散盘转速不高时获得较大的线速度。孔径的大小和伸出的长短可以掌握产品的粒度，目前在食品枯燥中被广泛承受。3. 直线翼型分散盘直线翼型分散盘是在分散盘周向均匀分布假设干个液体通道，通道口中心线是以分散盘为中心的放射线外形，通道有圆形、方形和长圆形。这种分散盘的加工费用较低，料液不易堵塞通道，但通道内有时能进入空气。为了降低加工难度，常把分散盘分体加工后再进展组装，在盘盖和分散盘间形成很多直 线通道，喷雾时周边影响小。这种构造比较合理，料液的滑动依据液膜在盘面上的运动速度 而定。离盘中心较近的地方运动速度不大，因此滑动也不大。在离轴中心肯
31、定距离设置通道， 目的是防止料液滑动，增加润湿面的周边，使薄膜沿通道垂直移动。这种构造可以在不转变 分散盘直径的状况下，通过转变通道的截面积提高处理量，而产生的雾距根本一样。有争论 说明，通道的截面积越小，产生的雾滴越小，反之雾滴就大。4. 曲线翼分散盘曲线翼型分散盘的根本构造与直线翼型根本一样，不同的是曲线翼型的通道是曲线的沟 槽，在这种分散盘中，又分为高曲线型、低曲线型和双曲线型等多种。与直线翼型相比，加工费用略高一些，但产品的堆密度约比前者高710。选择离心式喷雾枯燥机时选择雾化器的型式对枯燥效果有格外亲热的关系，前面已经介绍了雾化器的性能差异，旨在为选择时供给参考。离心喷雾枯燥机工艺流
32、程图2-31。三、气流式喷雾枯燥气流式喷雾枯燥也是几种典型的喷雾枯燥型式之一，是以气流式雾化器(喷嘴)而得名。 该喷雾枯燥机的性能以及枯燥机主体外形主要是由气流式雾化器的特点打算的，主要应用在 要求产品粒度较细，如医药等行业。气流式喷雾枯燥机直径较小与其它两种枯燥机相比，特别对一些粘度较高而有触变性的物料更适宜。气液两相的接触也比较敏捷，并流、混流、逆流均可以操作。但由于气流式雾化器的雾距较长，假设承受上喷下并流操作时枯燥机的高 度要适当加长，以保证雾滴有足够的停留时间。通常气流式雾化器消耗的动力要高于其它二种，一般是另两种的 68 倍。但由于它可以雾化较高粘度的料液，是其它型式雾化器所不及的
33、，还可以处理较高含固率的料液，降低了枯燥能耗，在某种程度上弥补了它的缺点，使这种最早消灭的机型到目前仍在工业化中大量使用。一气流式雾化器 气流式雾化器的工作原理气流式雾化器的工作原理是利用高速气流使液膜产生分裂，高速气流可以承受压缩空 气，也可以承受蒸汽，使用蒸汽要比压缩空气经济。使用蒸汽受物料耐热温度等限制，所以 只有当物料的耐热温度允许的状况下才可以使用。当压缩空气或蒸汽以很高的环隙速度一 般在 200m/s 左右,有时甚至到达超声速从雾化器喷出时，料液的流速很低，因此两者存在着很大的相对速度差，使气液之间产生摩擦力和剪切力，液体在瞬间被拉成一条条瘦长的丝， 接着这些液丝在较细处很快断裂而
34、形成微小的雾滴。丝状体的存在时间取决于气液间的相对 速度和料液的物理性质。相对速度越高，产生的液丝愈细，存在时间就愈短，喷雾的分散度也愈高。假设料液的粘度愈大，丝状体存在的时间就增长。为此，当以气流式喷雾枯燥处理 某些高粘度料液时，所得到的产品往往是粉状或絮状，絮状产品就是产生液丝直接枯燥得到 的。2气流式雾化器的根本构造气流式雾化器也有很多构造形式，但不管怎样变化，根本构造是不变的。也就是说，雾化器主要是由进气管、进料管、调整部件以及气体分散器组成。在雾化器中，调整部件主要是调整气管端面与料管端面的相对位置，以调整气液两相的混合状态。气体分散器是对进入 气管的气体进展均匀分布，以保证在气管出
35、口处均匀射出。另外，气体还可以通过气体分散 器调整流向，可以使气体产生旋转，以强化料液的分散效果和枯燥过程。气流式雾化器按气液混合方式可以分为内部混合式简称内混式和外部混合式简称 外混式两种。内混式就是料液与气体在雾化器内进展混合，雾化过程不仅有气体的摩擦力， 在雾化器内部还产生撞击的分散作用，所以比外混式更节约能量。但因料液在雾化器内部就 开头分散，假设操作温度较高时，雾化器很简洁被未干的粉末形成的固块堵塞，所以在枯燥 操作中应慎重使用。外混式气流雾化器其区分是料液与雾化气体在喷出后再进展接触而使料 液分散，这种操作比较稳定。气流式雾化器假设按气液进入雾化器的通道数又可分为二流式、三流式以及
36、四流式等。二流式是一气一液式，即外管走气体，内管走液体。三流式为二气一液式，内管和外管走气 体，中间走液体，理论上三流式雾化器所得到的粒度比二流式小约 15左右。此外还有四流式，四流式与三流式根本一样，只是在最里层又增加了气流管，这个气管走高温热气流， 目的是把热量引入到雾焰中心处，以强化传热过程。但这种构造使用不多，工业上使用最多 的是外混式两流雾化器。气流喷雾枯燥的特点是构造简洁、加工便利、操作弹性大、易于调整。但在安装时要注 意雾化器与枯燥机的同心度，否则会消灭粘壁等现象。气流式喷雾枯燥机工艺流程见图2-32。四、压力式喷雾枯燥机压力式喷雾枯燥机因设备高大而呈塔形，又称喷雾枯燥塔在生产中
37、使用最为普遍。压力式喷雾枯燥机的产品成微粒状，一般平均粒度可以到达150200 m 左右。产品有良好的流淌性、润湿性等应用性能，所以深受用户的欢送。压力式喷雾枯燥主要是由压力式雾化器的工作原理所打算的，使这一枯燥系统有自己的 特点。由于压力式喷雾枯燥所得产品是微粒状，不管是雾滴还是产品的粒径都比其它二种型 式大，造成了雾滴枯燥时间比较长。另外，喷出的雾化角也较小，一般在2070之间， 所以枯燥机的外形也以高塔形为主，这样才能使雾滴有足够的停留时间。给料液施加肯定的 压力,通过雾化器雾化，所以系统中要有高压泵。另外，因雾化器孔径很小，为防杂物堵塞雾化器孔道，肯定要在料液进入高压泵前进展过滤。承受
38、压力式喷雾枯燥，多以获得颗粒状产品为目的，因此，经压力式喷雾枯燥的最终产品都有其独特的应用性能。压力式雾化器有些专著中称压力式喷嘴是压力式喷雾枯燥机的重要部件，压力式雾 化器在有些文献中也称单流体雾化器或机械式雾化器。雾化机理是液体在高压泵的压力下从 雾化器的切向通道高速进入旋转室，使液体在旋转室内产生高速旋转运动。依据旋转动量矩 守恒定律，旋转速度与旋转室的半径成反比，因此越靠近轴心处旋转速度愈大，静压力也愈 小。当旋转速度到达某一值时，雾化器中心处的压力等于大气压力时，喷出的液体就形成了 绕空气心旋转的锥形环状液膜。随着液膜的延长，空气的猛烈扰动所形成的波不断进展，液 膜分裂成细线。并受湍
39、流径向分速度和四周空气相对速度的影响，最终导致液膜裂开成丝。液丝断裂后受外表张力的作用，最终形成由很多雾滴组成的雾群，水分蒸发后形成微粒状产 品。多年来，国内外很多枯燥专家对压力式雾化器的构造进展了大量的争论工作，目前也开 发出很多构造形式。压力式雾化器的共同特点是使液体在高压下进入雾化器进展高速旋转， 获得足够的离心力后从雾化器孔喷出。因其构造较多，为设计和使用便利，又把压力式雾化 器分为旋转压力式和离心压力式两大类，这两类雾化器都能使液体在雾化器内部产生旋转， 只是产生旋转的构造不同。压力式喷雾枯燥也有自身的缺点：在生产过程中流量无法调整。流量的打算因素主要取决于雾化器出口的孔径和操作压力
40、，而操作压力的转变会影响产品的粒度，因此，假设想转变流量，只有更换雾化器孔径或调整操作压力；压力式喷雾枯燥不适用于处理带有纤维状或颗粒状物料，这些物料易堵塞雾化器孔道；不适于处理高粘度物料或有固液相分界面的悬浮液，它会造成产品含量的严峻不均；与其它二种型式相比，压力式喷雾枯燥的体积蒸发强度较低。在相关内容中已介绍了喷雾枯燥生产的生品，但这里提到的是压力式喷雾枯燥造粒技术已用于以下产品。化工类：催化剂、树脂、合成洗衣粉、油脂类、硫酸铵、染料、染料中间体、白炭黑、石墨、硫酸铵、农药、氟化钾、增白剂CXT。食品类：氨基酸、调味料、蛋白质、淀粉、乳制品、咖啡提取油、全脂奶粉、胳朊、可 可奶粉、乳粉、蛋清黄、燕麦、鸡汁、速溶茶、调味香料肉、蛋白质、大豆、花生蛋白、玉米浆、玉米淀粉、葡萄糖、果胶、麦芽糖、山梨酸钾、南瓜粉。鱼粉、肉精。药品类：中成药、抗生素、中药冲剂、中药浸膏、药胶、酵母、维生素、抗生素、淀粉酶、脂肪酶。陶瓷类：氧化镁、瓷土、各种金属氧化物、白云石、高岭土、氧化铝、滑石。塑料类：ABS 乳液、尿醛树脂、密胶脲甲醛树脂、聚乙烯、聚氯乙烯。