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技術(shù)支持

噴霧干燥設(shè)備詳細(xì)介紹和分析
更新時(shí)間:2020-04-29   點(diǎn)擊次數(shù):3731次

壓力噴霧干燥塔

1、工作原理:

    噴霧干燥塔的工作過(guò)程是物料通過(guò)高壓泵或離心機(jī)的機(jī)械作用,使其克服表面張力,分散成霧狀微粒(增大水分蒸發(fā)面積,加速干燥過(guò)程),同時(shí)與熱載體—熱空氣接觸,熱空氣的熱能傳給霧滴,使其中的水分瞬間蒸發(fā),物料中的固體物質(zhì)被干燥成粉末,而霧滴中蒸發(fā)出來(lái)的水分被換熱后的空氣帶出,經(jīng)過(guò)除塵后通過(guò)離心風(fēng)機(jī)排入大氣。

          在這一過(guò)程中,液滴的干燥,首先獲得周?chē)橘|(zhì)給的熱量,使其表面的水分蒸發(fā),這在液滴表面到其中心出現(xiàn)了濃度梯度和水蒸汽壓力梯度,這使內(nèi)部水分由中心向表面擴(kuò)散,趨向平衡,但平衡只有到蒸發(fā)結(jié)束才能達(dá)到,液滴越小,水分?jǐn)U散的距離越小,速度加快,時(shí)間減少,完成這一工程,必需具備兩個(gè)條件:不斷有熱量傳遞給液滴,另一液滴的水分不斷傳遞給空氣,并迅速帶走,才能保證蒸發(fā)的迅速進(jìn)行,首先是前者,沒(méi)有熱量的傳遞,就不會(huì)有質(zhì)量的傳遞,噴霧干燥的霧化器作用是使物料霧化成細(xì)小液滴,增大熱傳遞面積,當(dāng)然使質(zhì)量(水分)傳遞的路程縮短,加速傳遞速率。

    液滴表面水分汽化很快,速度恒定,內(nèi)部水分向表面擴(kuò)散的速度越來(lái)越慢,汽化速度也由快而慢,前者叫恒定干燥,后者叫降速干燥。

2、分類(lèi):

    (1)噴霧干燥塔按其進(jìn)料形式分為離心噴霧干燥塔和壓力噴霧干燥塔。我們重點(diǎn)推廣壓力噴霧干燥塔。

    (2)按照干燥塔排風(fēng)形式分可為塔體上排風(fēng)干燥塔、塔體下部擴(kuò)充排風(fēng)干燥塔、塔錐底口大彎管排風(fēng)干燥塔。

    (3)按照塔的捕粉形式分為偏心袋式除塵、圓周袋式除塵、單(兩)級(jí)旋風(fēng)除塵、單級(jí)袋式除塵、旋風(fēng)加袋式兩級(jí)除塵、旋風(fēng)加袋濕式兩級(jí)除塵噴霧干燥塔。其中偏心袋式除塵、圓周袋式除塵干燥塔為與塔體連體形式。

3、系統(tǒng)工程:

    干燥塔還可以配套細(xì)粉附聚、多噴槍附聚造粒、成品風(fēng)力輸送和振動(dòng)流化床等系統(tǒng)或設(shè)備。為了提高設(shè)備操作安全性,在塔體安裝防爆門(mén)和塔內(nèi)及排風(fēng)溫度超()高溫報(bào)警裝置。對(duì)要求較高的用戶(hù)可提供自動(dòng)控制系統(tǒng)。針對(duì)不同物料的干燥特性、蒸發(fā)量、熱源等情況,設(shè)計(jì)符合產(chǎn)品干燥的工藝流程。

4、設(shè)備優(yōu)點(diǎn):

    (1)、適于熱敏性物料干燥。干燥過(guò)程非常迅速,一般在1~3秒鐘內(nèi)完成,此時(shí)干燥的濕球球溫度為50~60℃(進(jìn)風(fēng)溫度160℃~200℃),在裝有連續(xù)出粉裝置時(shí),產(chǎn)品在設(shè)備內(nèi)停留時(shí)間僅15~30秒,可保持良好的復(fù)原因、色澤和風(fēng)味。

    (2)、熱效率較高。主要干燥過(guò)程處于50~60℃濕球溫度環(huán)境中,容許進(jìn)入設(shè)備的熱空氣的溫度比其它方法高,可達(dá)到300℃以上。

    (3)、制造設(shè)備的材料沒(méi)有嚴(yán)格的要求,物料是和熱空氣直接接觸,在空間完成干燥過(guò)程,干燥后的粉塵才和設(shè)備接觸。

    (4)、產(chǎn)品離開(kāi)設(shè)備時(shí)已適于包裝,不需要粉碎。

    (5)、干燥過(guò)程是在密閉狀態(tài)下進(jìn)行,可保證產(chǎn)品和車(chē)間衛(wèi)生。

    (6)、生產(chǎn)率高,工作人員少。(與用真空干燥生產(chǎn)麥乳精比較)適于大規(guī)模連續(xù)生產(chǎn)。

5、設(shè)備缺點(diǎn):

    (1)、設(shè)備體積大(尤其是進(jìn)風(fēng)溫度160℃以下,使用臥式噴霧干燥或離心噴霧要干燥時(shí)),占地面積大,要求高層車(chē)間。

    (2)、物料霧化設(shè)備和粉塵回收設(shè)備較復(fù)雜,昂貴。

    (3)、電能消耗較多。為保證產(chǎn)品的水分含量,廢氣中的濕含量不能高,一般在30~40克/公斤干空氣,這使消耗的風(fēng)量增大,多耗了電能。

6、立式壓力和離心噴霧法比較:

立式壓力噴霧干燥法和立式離心噴霧干燥法的優(yōu)缺點(diǎn)

項(xiàng)      目

立式壓力噴霧干燥法

立式離心噴霧干燥法

術(shù)

數(shù)

蒸發(fā)強(qiáng)度

5~8 kg/m3·H

≤3 kg/m3·H

有效容積

干燥器直徑

霧化器功率

產(chǎn)

操作維護(hù)

剩料

無(wú)

噪音震動(dòng)

霧化器安裝

衛(wèi)生

物料泄漏

無(wú)

漏油

無(wú)

產(chǎn)品質(zhì)量

沖調(diào)性

較好

保存性

較長(zhǎng)

均質(zhì)作用

稍有

無(wú)

顆粒大小

較粗

密    度

0.6~0.7  g/ml

0.46~0.55 g/ml

空氣含量

7~10%

16~22%

7干燥塔在不同形式的捕系統(tǒng)時(shí),各自的優(yōu)缺點(diǎn)如下:

捕粉形式

優(yōu)    點(diǎn)

缺    點(diǎn)

單級(jí)袋式除塵器

(偏心或圓周布袋)

投資少,設(shè)備簡(jiǎn)單,系統(tǒng)阻力小,配用排風(fēng)機(jī)功率比進(jìn)風(fēng)機(jī)大30%左右,捕粉效率高,可達(dá)99.8%以上。

工作中要定時(shí)清理,不能連續(xù)長(zhǎng)期運(yùn)行,更換和清洗布袋工作繁重。長(zhǎng)工作3~5天,由于要等袋慮室冷卻才能進(jìn)人,更換一次4人約需要一天時(shí)間。經(jīng)濟(jì)效益低,勞動(dòng)強(qiáng)度大。不同粒度的粉不能分開(kāi),產(chǎn)品溶解度低。

單級(jí)旋風(fēng)除塵器

投資少,設(shè)備簡(jiǎn)單,系統(tǒng)阻力小,配用排風(fēng)機(jī)功率比進(jìn)風(fēng)機(jī)大50%左右。設(shè)備可連續(xù)工作,沒(méi)有更換和清洗布袋的繁重工作??蛇M(jìn)行細(xì)粉附聚。

捕粉效率低,≤97%,跑粉情況比較嚴(yán)重,不符合經(jīng)濟(jì)和環(huán)保要求。

兩級(jí)旋風(fēng)除塵器

設(shè)備比較復(fù)雜,系統(tǒng)阻力大,配用排風(fēng)機(jī)功率比進(jìn)風(fēng)機(jī)大90%左右,捕粉效率有一定提高。設(shè)備可連續(xù)工作,沒(méi)有更換和清洗布袋的繁重工作??蛇M(jìn)行細(xì)粉附聚。

捕粉效率低,≤98%,操作不當(dāng)時(shí),有跑粉情況,不符合經(jīng)濟(jì)和環(huán)保要求。

旋風(fēng)除塵器

加水沫除塵器

設(shè)備比較復(fù)雜,系統(tǒng)阻力很大,配用排風(fēng)機(jī)功率比進(jìn)風(fēng)機(jī)大100%左右,捕粉效率有一定提高。設(shè)備可連續(xù)工作,沒(méi)有更換和清洗布袋的繁重工作??蛇M(jìn)行細(xì)粉附聚。

捕粉效率比較高,≤99%,無(wú)跑粉情況,符合經(jīng)濟(jì)和環(huán)保要求。噴淋水可以用于前期磨漿。

旋風(fēng)除塵器

加脈沖反吹袋式除塵器

設(shè)備比較復(fù)雜,系統(tǒng)阻力較大,配用排風(fēng)機(jī)功率比進(jìn)風(fēng)機(jī)大80%左右,捕粉效率高。由于旋風(fēng)分離器捕集了96%左右的粉塵,袋式除塵器負(fù)荷很輕,設(shè)備可連續(xù)長(zhǎng)期工作15天以上。在生產(chǎn)不加糖產(chǎn)品時(shí),可連續(xù)工作一個(gè)月以上。捕粉效率高,可達(dá)99.8%以上。旋風(fēng)和袋式除塵器的細(xì)粉經(jīng)過(guò)重新從塔頂回到塔內(nèi)附聚,成為較大顆粒,提高了豆粉的溶解度,同時(shí)一個(gè)出粉口,減少了粉的損失,使操作更容易。

生產(chǎn)加糖豆粉時(shí),經(jīng)過(guò)15天左右需要更換和清洗布袋。由于袋濾器為單獨(dú)機(jī)構(gòu),更換時(shí)間約為4人(兩人一臺(tái))約需要兩個(gè)小時(shí)時(shí)間。

8我公司壓力噴霧干燥塔的特點(diǎn)

    (1)采用1-17噴槍結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),各噴槍噴出的霧滴相互碰撞,聚合成中空的大顆粒,提高了產(chǎn)品的速溶性。

    (2)采用18—30MPa高壓噴霧,物料充分霧化,與熱風(fēng)充分接觸,增大了受熱面積,提高了熱效率,產(chǎn)品瞬間干燥。

    (3)分風(fēng)裝置采用多個(gè)可調(diào)節(jié)的風(fēng)筒,確保進(jìn)入塔內(nèi)的氣流垂直向下,不會(huì)偏流,無(wú)渦流。這樣就大限度地減少了粉塵掛壁。

    (4)排風(fēng)部分采用四點(diǎn)上排風(fēng),風(fēng)到達(dá)底部形成180度大回轉(zhuǎn),增加了物料的干燥時(shí)間,有效地利用了熱空氣。設(shè)備排風(fēng)均勻,減少了粉塵掛壁,進(jìn)入旋風(fēng)分離器的粉塵夾量減少,提高產(chǎn)品得率。

    (5)旋風(fēng)和袋式除塵器的細(xì)粉經(jīng)過(guò)重新從塔頂回到塔內(nèi)附聚,成為較大顆粒,提高了豆粉的溶解度。同時(shí)保護(hù)了環(huán)境。

    (6)塔體內(nèi)的粉從錐節(jié)底口進(jìn)入振動(dòng)流化床內(nèi),被二次干燥、造粒和冷卻。改善了產(chǎn)品質(zhì)量,提高了溶解度。

    (7)冷卻的粉進(jìn)入振動(dòng)篩分機(jī)篩分后就可以包裝了。產(chǎn)品只有一個(gè)出粉口,減少了粉的損失,使操作更容易。設(shè)備結(jié)構(gòu)緊湊。

    (8)采用冷凝水預(yù)熱冷空氣的方法,回收了余熱,另外也提高了換熱器的使用壽命。

    (9)塔體為帶有錐節(jié)的圓柱體,沒(méi)有其它復(fù)雜結(jié)構(gòu),便于清掃或清洗。

    (10)塔體設(shè)安全防暴門(mén)和爆炸通道,防止操作失誤引起設(shè)備粉塵爆炸。

    (11)在干燥塔的錐節(jié)、袋式除塵器的錐節(jié)和旋風(fēng)分離器的錐節(jié)下部設(shè)置空氣錘,采用脈沖控制儀使其間歇順序啟動(dòng),及時(shí)有效震落錐節(jié)可能存在的積粉。

    (12)為了利于粉塵在錐節(jié)的下落,塔錐角不大于42°。

    (13)根據(jù)各個(gè)系統(tǒng)的控制要求,在儀表箱上直接啟動(dòng)和控制各機(jī)電設(shè)備,并有進(jìn)風(fēng)溫度、排風(fēng)溫度、塔內(nèi)溫度、塔體負(fù)壓、流化床進(jìn)風(fēng)溫度、流化床負(fù)壓顯示。

10、適用范圍:

    (1)、無(wú)機(jī)物:冰晶石、氮化鋁、二氧化鋯、二氧化錳、氟化鉀、高嶺土、硅酸鈣、磷酸銨、氯化鈣、鈦粉、氧化鉻。

    (2)、高分子聚合物:PE、PVC。

    (3)、食品和飼料添加劑:奶粉、豆粉、茶粉、咖啡、色素、蛋粉、純膠、大豆分離蛋白、大豆組織蛋白、大豆蛋白肽、麥芽糊精、植脂末、異麥芽低聚糖、淀粉酶、復(fù)合氨基酸、酵母粉、酵母提取物、酪蛋白酸鈉、L-賴(lài)氨酸鹽、血球蛋白、血漿蛋白。

    (4)、化學(xué)助劑:AcR、白炭黑、堿式硫酸鉻、十二烷醇硫酸鈉。

    (5)、醫(yī)藥:中藥浸膏。

    (6)、染料:分散染料、還原染料、硫化黑、酸性湖藍(lán)A。

    (7)、化肥:尿素。

11、設(shè)備流程圖

(一)上排風(fēng)干燥塔(直段高與直徑比>1.25)

        

    按照熱風(fēng)與物料的運(yùn)動(dòng)方向區(qū)分,下排風(fēng)塔為順流干燥方式,而上排風(fēng)塔為混流干燥的改變,是這兩者大的區(qū)別。因此,壓力式上排風(fēng)噴霧干燥塔比下排風(fēng)塔的*性在于:

    1)節(jié)約能源:由于上排風(fēng)塔的回風(fēng)室在上部是塔的高負(fù)壓區(qū),在蒸發(fā)的過(guò)程中,高負(fù)壓蒸發(fā)就降低了蒸發(fā)溫度,溫度的降低就節(jié)約了蒸汽,節(jié)約了能源。上排風(fēng)塔蒸發(fā)1公斤水分僅耗蒸汽2.8~3.0kg,節(jié)約蒸汽8~10%;

     2)節(jié)約建筑投資:同種規(guī)格設(shè)備,上排風(fēng)塔比下排風(fēng)塔建筑高度降低5~7m。

     3產(chǎn)品質(zhì)量好:上排風(fēng)塔粉的顆粒均勻,較大的顆粒和較小的顆粒少。由于粉的干燥區(qū)是高負(fù)壓區(qū),粉的干燥是低溫干燥,使得粉中各種維生素破壞較小,蛋白也沒(méi)有變性。另外由于粉在干燥過(guò)程中受熱時(shí)間相對(duì)下排風(fēng)塔在高溫區(qū)時(shí)間短,使其沖色澤、顆粒度、沖調(diào)性都較好。

    4清洗方便:塔體結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,制造方便。由于塔的柱體和錐體直接連接,各角度連接都圓滑過(guò)度,清洗時(shí)沒(méi)有死角,打開(kāi)塔門(mén)后可方便地清洗每個(gè)與粉塵接觸的部位。

    5減少排污量和節(jié)約能源降低勞動(dòng)強(qiáng)度下排風(fēng)塔塔內(nèi)不能形成環(huán)形風(fēng)幕,塔壁掛粉嚴(yán)重,每天都要刷塔。刷塔增加物料的損失又浪費(fèi)了大量的熱水。不但消耗了能源還增加了排污量。而上排風(fēng)塔干燥是混流干燥,霧滴的流程是恒速干燥期為順流,降速期為混流排風(fēng),風(fēng)到達(dá)底部形成180度大回轉(zhuǎn),使干燥中的物料和空氣分離,風(fēng)在急速向上運(yùn)動(dòng)中在塔壁形成大的環(huán)形風(fēng)幕,干燥時(shí)塔內(nèi)形成了環(huán)形風(fēng)幕,控制了塔壁掛粉現(xiàn)象,可以十多天清洗一次塔,這樣就減少了排污量,還節(jié)約了能源,同時(shí)降低了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度。

(二) 下部擴(kuò)散排風(fēng)干燥塔

        

    下部擴(kuò)散排風(fēng)干燥塔的優(yōu)勢(shì):物料為順流干燥,由于塔體有效干燥段較長(zhǎng),物料行程長(zhǎng),干燥時(shí)間充足,適合于高粘度,高糖度和高脂肪的物料。如:配方奶粉、加糖豆粉、咖啡、純膠、大豆蛋白肽、異麥芽低聚糖、L-賴(lài)氨酸鹽、血球蛋白、血漿蛋白等物料,適合低聚糖和玉米漿等物料的噴霧干燥。

(三) 錐底排風(fēng)干燥塔

       

    錐底排風(fēng)干燥塔的優(yōu)勢(shì):物料為順流干燥,物料與熱風(fēng)接觸時(shí)間長(zhǎng),物料行程長(zhǎng),干燥時(shí)間充足,熱利用率高。適合于低粘度,低糖度和低脂肪的物料。如:大豆分離蛋白、米蛋白、麥芽糊精等物料。

                                   安達(dá)市天宏乳品機(jī)械制造有限公司

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