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喷雾干燥的未来发展趋势

信息来源:本站 | 发布日期: 2022-05-10 11:41:06 | 浏览量:30420

摘要:

喷雾干燥技术,始于20世纪20年代,经历了近一个世纪的发展历程。现在,喷雾干燥技术已成为干燥领域的主流技术,在工农业生产领域中占有极为重要的地位。其典型的应用范例,当属食品行业的奶粉、蛋粉的生产,化工行业的分散染料的生产,能源生产中燃煤产生的烟道气中二氧化…

  喷雾干燥技术,始于20世纪20年代,经历了近一个世纪的发展历程。现在,喷雾干燥技术已成为干燥领域的主流技术,在工农业生产领域中占有极为重要的地位。其典型的应用范例,当属食品行业的奶粉、蛋粉的生产,化工行业的分散染料的生产,能源生产中燃煤产生的烟道气中二氧化硫的脱出等。目前,该技术已在化工、食品、医药等领域得到广泛应用。特别值得提及的是,喷雾干燥技术在新型功能性材料的制备中,诸如微胶囊制备、建筑行业中乳胶粉的制备中有着广阔的发展背景。喷雾干燥技术的发展,已经外延到喷雾吸收、喷雾冷却、喷雾蒸发等。喷雾干燥技术与其他很多学科技术的发展一样,是先于喷雾干燥理论的发展的,技术的发展与进步,也极大地促进了理论研究工作的深入。建立在气液、气固多相流基础上的传热与传质的理论不断丰富和完善,喷雾干燥塔内的温度场分布,颗粒飞行轨迹等的流体力学的模拟研究也有很多的报道。


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  喷雾干燥技术在我国是进展最快的一种干燥技术,它已经带动了我国的乳品业、染料业、医药业、陶瓷业等的迅速发展。但对喷雾干燥技术的研究、开发和完善依然还有很长的路要走。一般认为,喷雾干燥技术的发展趋势将沿着:有效利用能源、提高产品质量和产量、减少环境影响、安全操作、易于控制、一机多用等方向发展。具体地将,喷雾干燥技术的未来发展将着重于:
  1)采用组合干燥。当采用喷雾干燥本身不能完成干燥任务时,首先要想到组合干燥。如喷雾干燥+振动流化床干燥(或冷却)、喷雾干燥+盘式干燥等。
  2)雾化器的改进。当某种料液雾化很困难时,可以改进原有雾化器的结构,以适应新料液的雾化要求。如旋转雾化器已作了多种改进,能够雾化黏性大的物料及喷雾造粒等。此外,企业界需要继续投入人力进行新型雾化器的研究开发,以适应市场对于干燥产品的特殊需求。
  3)静电雾化技术的研究与开发。此项技术正处于研究与开发阶段,它可以制造出微米及亚微米级粒子,制造出功能性粒子,制造出薄膜和喷涂等,预计将来会有更为广阔的发展前景。
  4)使用模糊逻辑、神经网路、专家系统等实现过程的控制;开发和完善在线测量系统,使系统操作自动化,确保产品质量和产量。
  5)新型喷雾干燥技术的研究和开发。例如喷雾冷冻干燥、过热蒸汽喷雾干燥、超临界喷雾干燥等,这些新的喷雾干燥技术有待于理论上的提高和实验室的小试证明。
  6)利用计算流体力学(CFD)的方法,解决喷雾干燥器的设计问题。将来,根据一些可靠的实验数据(包括流动图形),利用CFD的方法,比较准确地计算出喷雾干燥器尺寸及热风分布方式,代替目前误差太大的半理论、半经验的方法。喷雾干燥器的设计除了依靠设计人员的本身经验外,还需要进一步总结过去的设计经验和教训,来完善喷雾干燥的设计理论,提高设计的准确度。利用迅速发展的计算机和软件技术,提高喷雾干燥的数学模拟结果的准确性。
  7)开发专用喷雾干燥机,以适应特殊物料的需要。如软化点低的中药、番茄粉、特殊的食品等。专用干燥机应该达到这样的水平~不用做实验,按物料性质直接进行型号选择和购置。
  8)控制环境污染。在喷雾干燥器设计时,必须考虑到系统的噪声、粉尘、排放的气体、湿法除尘的液体等对环境不构成污染。
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