噴霧干燥機以 “液態物料霧化成小液滴,與熱風快速換熱干燥” 為核心,適用于溶液、乳液、懸浮液等液態物料(如牛奶、果汁),能在幾分鐘內將液態物料轉化為粉末狀成品,干燥過程圍繞 “物料霧化 - 熱風換熱 - 氣固分離 - 成品收集” 四步展開,具體如下:?
一、物料霧化:將液態物料轉化為微小液滴?
待干燥的液態物料(固含量通常 10%-40%)經進料泵(如螺桿泵、離心泵)輸送至干燥塔頂部的霧化器,霧化器是關鍵部件,其作用是將物料破碎為直徑 5-50μm 的微小液滴,增大物料與熱風的接觸面積,為快速干燥奠定基礎。常見霧化方式有三類:?壓力式霧化:物料在 3-20MPa 高壓下通過噴嘴,形成錐形或柱狀液滴,適合高粘度物料(如番茄醬);?
離心式霧化:物料甩至高速旋轉(轉速 5000-20000r/min)的霧化盤,在離心力作用下形成環形液膜并破碎為液滴,適合低粘度物料(如牛奶);?
氣流式霧化:壓縮空氣(壓力 0.2-0.5MPa)與物料在噴嘴內混合,高速氣流將物料撕裂為液滴,適合熱敏性物料(如生物制劑)。?
二、熱風換熱:液滴與熱風快速傳熱干燥?
霧化后的液滴從干燥塔頂部下落,同時,熱風爐(以然氣、電為熱源)將空氣加熱至 120-250℃(熱敏性物料控制在 120-180℃),經熱風分布器(如蝸殼式、均流板)均勻導入干燥塔內,形成與液滴逆向或并向的氣流。液滴與高溫熱風充分接觸,瞬間完成傳熱與傳質過程:液滴表面水分快速蒸發,吸收熱量,熱風溫度降低(出口溫度通常 60-100℃),液滴則在下落過程中逐漸干燥為粉末狀顆粒,整個干燥過程僅需 5-30 秒,能大程度保留物料活性成分(如維生素、酶制劑)。
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三、氣固分離:分離干燥后的粉末與尾氣?
干燥后的粉末隨熱風一同進入氣固分離系統,該系統通常由兩級分離設備組成:?
旋風分離器:利用離心力作用,將 80%-95% 的粗顆粒粉末分離出來,這些粉末通過底部卸料閥落入成品倉,旋風分離器的分離效率取決于顆粒粒徑(粒徑>10μm 的顆粒分離效果佳);?
布袋除塵器:剩余含細粉(粒徑<10μm)的尾氣進入布袋除塵器,濾袋(材質多為聚四氟乙烯、玻璃纖維)截留細粉,粉塵除率超 99.8%,避免細粉隨尾氣排放造成浪費或污染。