喷雾干燥机的技术进展

  喷雾干燥因其可直接由可流动液体制成均匀的粉粒状产品,目前在化工、轻工、食品等工业中仍有广泛的应用。经过近年来广大工程技术人员的努力，喷雾干燥技术已比较成熟，塔尺寸的确定也有较成熟的计算方法。我国虽然和国外相比还有一定的差距，但喷雾干燥装置的制造和操作水平也都有较大幅度的提高。近20年来喷雾干燥技术和设备的改进和革新主要有以下几个方面：
  1、改善产品物性
  科学技术的发展和生活水平的提高对喷雾干燥机产品的质量提出越来越高的要求。例如，有的要求堆密度特别大（≥1.0kg/L）或特别小（≤0.6kg/L）;一些有复水性要求的粉体如食品、中药冲剂等则往往要求速溶性。一般来说，改变雾化的分散度以及当改变操作条件并控制干燥速率，可以制得具有不同堆密度的产品，但变化的幅度有限。在改善性方面值得一提的是改变料液性质，如泡沫喷雾干燥。就是将进料液体先泡沫化后再进行喷雾干燥。改方法最初是为提高热效率而提出的，后来用以改善产品的性质。现已证明，泡沫喷雾干燥制得的奶粉等产品粒径大、多孔、多凹陷、表面粗糙，具有良好的速溶性。80年代以来，该技术已用于工业生产。
  2、开发多目标干燥过程

  把喷雾干燥机与其他单元过程相结合，已成功地开发应用的主要有两类：一类是喷雾干燥-反应过程。人们熟知的喷雾干燥-聚合一步法制取三聚磷酸钠就是典型实例之一。另一类是喷雾造粒-干燥。把溶液或悬浮液在细粒物料上喷雾涂布造粒，与颗粒的干燥结合起来。根据粒度要求不同，溶液雾化器可置于颗粒床层的内部或上方。喷雾造粒-干燥技术出现和应用比较早，并已做过大量的基础研究。由于有许多产品，如肥料、染料等制成颗粒状对贮存、运输和使用都更为有利，这年年来对这类技术的兴趣正在增长。根据已掌握的技术，床层直径在1m以内的装置设计和操作都容易解决，但对于更大规模的放大问题还需要进一步研究。

  3、开发组合干燥装置
  能从液体物料直接干燥成粉体，这是喷雾干燥机的******优点。但喷雾干燥设备热效率低、体积庞大、生产能力低、投资高也是******缺点。近年来，中外干燥专家对以喷雾干燥机为第一级的多级组合干燥进行了大量的研究。利用它将液体干燥成固体后再进入下一级干燥器进一步干燥，这样克服了喷雾干燥机的缺点。
  4、解决黏壁问题
  黏壁现象迄今仍然是妨碍喷雾干燥机正常操作的一个突出问题。一般来说，增大直径可以减轻黏壁。但为此目的而采用非常大的设备直径显然不经济。国外专家研究了干燥过程中的黏壁和物料结块问题，认为造成黏壁的主要宏观因素是壁温。在关于橙汁喷雾干燥的专利中提出的解决办法是使塔壁冷却至已干品的温度以下，并在进料液中加入助干剂，提出了防止黏壁的三种途径：
  1）采用夹壁干燥塔，期间用空气冷却，使壁温保持在50°以下，黏结性强的物料宜采用平底塔。
  2）通过塔壁旋气片切向引入二次空气冷却塔壁。
  3）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
  显然，这些措施试图达到的基本效果是相同的，即冷却塔壁。这些方法在中药浸膏的干燥中已经广泛应用，有一定效果。另外，塔内壁抛光液可以减轻黏壁。
  总结起来有以下几种方法：
  1）改善气流流向
  2）控制器壁温度
  3）采用清壁机构
  4）器表面处理