Распылительная сушка характеризуется быстрой передачей тепла, быстрым испарением воды и мгновенным временем высыхания. Кроме того, продукт имеет хорошее качество, четкую текстуру и хорошую растворимость, что может улучшить скорость растворения некоторых препаратов и подходит для термочувствительных лекарств. Кроме того, распылительную сушку можно использовать для приготовления микрокапсул. Широко используемый метод для сушки красителей.
Метод сушки для удаления влаги путем распыления красителей. Подходит для сушки различных красителей. Может сушить мелкий порошок красителя, ультратонкий порошок, беспылевой порошок и полые гранулы.
По способу распыления красителя его можно разделить на три категории:
(1) Распыление воздушным потоком, использующее сжатый воздух или водяной пар для распыления жидкого материала;
(2) Распыление под давлением с использованием насоса высокого давления для выдавливания жидкого материала из сопла на высокой скорости, образуя туман;
(3) Роторное распыление включает добавление жидкого материала к высокоскоростному вращающемуся диску (7000~20000 об/мин) в распылителе для быстрого выброса жидкого материала и его распыления. Третий метод дает хорошие результаты, короткое время, высокую производительность труда и пользуется популярностью в красильной промышленности. Его недостатками являются высокие инвестиции в оборудование и высокое потребление энергии.
Принцип распылительной сушки заключается в распылении высушиваемых материалов на мелкие частицы, подобные туману, посредством механического воздействия (увеличение площади испарения воды, ускорение процесса сушки), контакта с горячим воздухом, мгновенного удаления большей части воды и высушивания твердых веществ в материалах до состояния порошка.
Преимущества и недостатки распылительной сушки Преимущества распылительной сушки:
1. Процесс высыхания происходит очень быстро;
2. Его можно сразу высушить в порошок;
3. Легко менять условия сушки и регулировать стандарты качества продукции;
4. Ввиду мгновенного испарения требования к выбору материалов оборудования не являются жесткими;
5. В сушильной камере поддерживается определенное отрицательное давление, что обеспечивает гигиенические условия во время производства, исключает разлет пыли в цехе и повышает чистоту продукции;
6. Высокая эффективность производства при небольшом количестве операторов.
Недостатки распылительной сушки:
1. Оборудование относительно сложное, занимает большую площадь и требует крупных единовременных инвестиций;
2. Стоимость распылителей и устройств для извлечения порошка относительно высока;
3. Требует большого количества воздуха, что увеличивает потребление электроэнергии воздуходувкой и производительность рекуперационного устройства;
4. Низкая тепловая эффективность и высокое потребление тепла.
Требования к распылительной сушке на оборудовании:
1. Детали, контактирующие с продуктом, должны легко поддаваться очистке и стерилизации;
2. Необходимо принять меры для предотвращения образования вихревых токов и противотока в горячем воздухе коксовым порошком;
3. Не допускать попадания загрязнений в продукт через воздух;
4. Оснащены устройствами индикации и регистрации температуры и давления для удобства контроля за производственным процессом;
5. Устройство для улавливания пыли с высокой степенью улавливания;
6. Порошок следует быстро выгружать и охлаждать для улучшения растворимости и мгновенной растворимости;
7. Температура внутри сушильной камеры и температура выхлопных газов не должны превышать 100 ℃ для обеспечения безопасности и качества;
8. При распылении концентрированные капли молока равномерно контактируют с горячим воздухом, что повышает тепловую эффективность;
9. По возможности минимизируйте прилипание вязких веществ к стенкам.
Классификация оборудования для распылительной сушки осуществляется по способу грануляции:
1) Метод распылительной сушки под давлением:
① Принцип: С помощью насоса высокого давления материал конденсируется в 10–200 частиц тумана через распылитель (пистолет-распылитель) под давлением 70–200 атмосфер, который напрямую контактирует с горячим воздухом для теплообмена и завершает сушку за короткое время.
② Устройство для грануляции распылением под давлением: M-тип и S-тип, с направляющей канавкой, которая может заставить поток жидкости вращаться. Ось направляющей канавки M-типа перпендикулярна оси сопла и не пересекается с ней; Ось направляющей канавки S-образной формы находится под определенным углом к горизонтали. Цель состоит в том, чтобы попытаться увеличить турбулентность раствора во время распыления.
2) Метод центробежной распылительной сушки:
① Принцип: высокоскоростной вращающийся диск в горизонтальном направлении используется для приложения центробежной силы к раствору, заставляя его выбрасываться с высокой скоростью, образуя тонкую пленку, тонкую проволоку или жидкую каплю. Из-за трения, препятствия и разрыва воздуха тангенциальное ускорение, создаваемое вращением диска, и радиальное ускорение, создаваемое центробежной силой, приводят к объединенной скорости, движущейся по диску, с траекторией спиральной формы. После того, как жидкость выбрасывается с диска выше этой спиральной линии, рассеиваясь на очень маленькие капли, они движутся вдоль тангенциального направления диска со средней скоростью, и в то же время капли попадают под силу тяготения центра Земли из-за разных размеров распыляемых частиц. Поэтому их дальности полета также различны, и частицы, падающие на разных расстояниях, образуют цилиндр, симметричный относительно оси вращения.
② Требования для получения более однородных капель:
а. Уменьшить вибрацию при вращении диска
б) Количество жидкости, поступающей в диск, остается постоянным в единицу времени.
c. Поверхность диска ровная и гладкая. d. Круговая скорость диска не должна быть слишком маленькой, rmin=60 м/с. Если эмульсия (100-160 м/с) меньше 60 м/с, капли распыления неравномерны. Расстояние распыления, по-видимому, в основном состоит из группы капель и группы мелких капель, опускающихся около диска, и уменьшается с увеличением скорости вращения.
③ Структура центробежного распыления: требования: периметр смачивания длинный, раствор может достигать высокой скорости вращения, распыление равномерное, структура прочная, легкая, простая, без мертвых зон, легко разбирается и моется, производительность высокая. Классифицируют по форме сушильной камеры в зависимости от направления движения между горячим воздухом и высушенными частицами в сушильной камере: тип параллельного потока, тип противотока, тип смешанного потока. Схемы с параллельным потоком часто используются в молоке. Схема с параллельным потоком может сушиться с использованием более высокой температуры входящего воздуха без ущерба для качества продукта.
а) Горизонтальная параллельная схема потока
б) Вертикальный спуск и схема течения
в) Вертикальный спуск смешанного типа.
d. Распылительная сушка вертикально восходящей и текущей пищи Некоторые питательные вещества растений будут потеряны из-за высокой температуры. Для этих растений сублимационная сушка является эффективным методом концентрации и сохранения. Однако некоторым растениям нужна определенная температура для удаления токсичности. Для этих растений технология распылительной сушки идеальна. Возьмем в качестве примера соевые бобы. Процесс концентрации требует определенной температуры для удаления вещества, называемого ингибиторами трипсина (которые будут препятствовать пищеварению и разложению белка).
Распылительная сушка часто является последним этапом в производственном процессе, который заключается в изменении веществ из жидкости в порошок посредством непрерывного распыления, смешивания и сушки. Среди многих технологий хранения продуктов питания распылительная сушка имеет свои уникальные преимущества. Поскольку температура, используемая в этой технологии, не очень высока, она может эффективно сохранять вкус, цвет и питательные вещества пищи, удаляя при этом микробное загрязнение. Распылительная сушка обычно используется для удаления воды из сырья. Кроме того, она имеет различные другие применения, такие как изменение размера, формы или плотности веществ. Она может помочь в добавлении других ингредиентов в процессе производства, помогая производить продукты с самыми строгими стандартами качества. Эксплуатация метода распылительной сушки Перед распылительной сушкой соевые бобы должны быть вымыты и очищены, а небелковые ингредиенты, такие как жир, должны быть уменьшены, чтобы сконцентрировать самые питательные ингредиенты в соевых бобах. После такой концентрации соевые бобы могут быть высушены распылением.
Сам процесс распылительной сушки можно разделить на несколько этапов:
Сначала жидкий продукт подается в распылитель, где высокоскоростное вращающееся колесо распыляет жидкость, в результате чего продукт переходит в состояние твердой жидкой смеси частиц.
На втором этапе распыленные частицы направляются в сушильную камеру с контролируемой температурой и потоком воздуха, а горячий воздух испаряет жидкость в частицах. Для того чтобы конечный продукт соответствовал стандартам, время контакта частиц с горячим воздухом должно быть соответствующим для поддержания определенного количества влаги в порошковом продукте; В то же время состояние в сушильной камере также должно хорошо контролироваться, так как размер объема сушильной камеры и условия потока воздуха могут влиять на питательность продукта.
Третий и последний этап всей программы — сбор порошка в воздушном потоке в контейнер через сепаратор, чтобы конечный продукт можно было упаковать или смешать с другими компонентами.
Функции:Высокая скорость сушки. После центробежного распыления площадь поверхности подаваемой жидкости значительно увеличивается. В высокотемпературном воздушном потоке 95% - 98% воды может мгновенно испариться, а время сушки составляет всего несколько секунд. Параллельная поточная распылительная сушка может заставить капли течь в том же направлении, что и горячий воздух. Хотя температура горячего воздуха высока, горячий воздух поступает в сушильную камеру и немедленно контактирует с распыляемыми каплями, что приводит к резкому падению температуры в помещении, в то время как температура влажного термометра материалов в основном не меняется, поэтому она также подходит для сушки термочувствительных материалов.
Время публикации: 26-апр.-2023