喷雾干燥设备的工作原理

将溶液、乳浊液、悬浊液或浆料在热风中喷雾成细小的液滴，在他下落过程中，水分被蒸发而成为粉末状或颗粒状的产品，称为喷雾干燥。

喷雾干燥设备在干燥塔顶部导入热风，同时将料液泵送至塔顶，经过雾化器喷成雾状的液滴，这些液滴群的表面积很大，与高温热风接触后水分迅速蒸发，在极短的时间内便成为干燥产品，从干燥塔底部排出。热风与液滴接触后温度显著降低，湿度增大，它作为废气由排风机抽出。废气中夹带的微粉用分离装置回收。

物料干燥分等速阶段和减速阶段两个部分进行。

等速阶段，水分蒸发是在液滴表面发生，蒸发速度由蒸汽通过周围气膜的扩散速度所控制。主要的推动力是周围热风和液滴的温度差，温度差越大蒸发速度越快，水分通过颗粒废热扩散速度大于蒸发速度。当扩散速度降低而不能再维持颗粒表面的饱和时，蒸发速度开始减慢，干燥进入减速阶段。此时，颗粒温度开始上升，干燥结束时，物料的温度接近于周围空气的温度。

真空干燥原理:

真空干燥方式各种各样究其根本而言可分为通过沸点和通过融点两种。

一、通过沸点干燥

干燥过程中，液体水分汽化有轴蒸发和沸腾两种方式。水在沸腾时的汽化速度比在蒸发时的汽化速度快得多，水分蒸发变成蒸汽可以在任何温度下进行。水分沸腾变成蒸汽，只能在特定温度下进行，但是当降低压强的时候，水的沸点也降低。例如，在19

.6kpa气压下，水的沸点即可降到60°c。真空干燥机就是在真空状态下，提供热源，通过热传导、热辐射等传热方式供给物料中水分足够的热量，使蒸发和沸腾同时进行，加快汽化速度。同时，抽真空又快速抽出汽化的蒸汽，并在物料周围形成负压状态，物料的内外层之间及表面与周围介质之间形成较大的湿度梯度，加快了汽化速度，达到快速干燥的目的。

真空干燥过程受供热方式、加热温度、真空度、冷却剂温度、物料的种类和初始温度及所受压紧力大小等因素的影响，通常供热有热传导、热辐射和两者结合三种方式。

二、通过融点干燥（又称之为冷冻干燥）

干燥过程中首先将将湿物料（或溶液）在较低温度下（-10—-50℃）冻结成固态，然后在高度真空（130～0.1pa）下，将其中固态水分直接升华为气态而除去的干燥过程，也称升华干燥。

实现这种真空干燥的必要条件是干燥过程的压力应低于操作温度下冰的饱和蒸汽压。常控制在相应温度下冰的饱和蒸气压的1/2—1/4。如一40℃时干燥，操作压力应为2.7～6.7pa。

湿物料也可以不预冻，而是利用高度真空时水分汽化吸热而将物料自行冻结。这种冻结能量消耗小，但对液体物料易产生泡沫或飞溅现象而遭致损失，同时也不易获得多孔性的均匀干燥物。

一般情况下，热量由加热介质通过干燥室的间壁供给，因此，既要供给湿物料的热量以保证一定的干燥速率,又要避免冰的溶化。

干燥过程中升华温度一般为-35—-5℃，其抽出的水分可在冷凝器上冷冻聚集或直接为真空泵排出。若升华时需要的热量直接由所干燥的物料供给,这种情况下，物料温度降低很快,以致于冰的蒸汽压很低而使升华速率降低

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减压干燥的干燥原理是湿物料表面处水分气化的结果，使物料内部与表面之间产生水分浓度差，从而使物体干燥。

减压干燥湿物料在进行干燥处理时，同时进行着两个过程：

1、热量由热空气传递给湿物料，使物料表面上的水分立即气化，并通过物料表面处的气膜，像气流主体中扩散。

2、由于湿物料表面处水分气化的结果，使无物料内部与表面之间产生水分浓度差，于是水分由内部向表面扩散。

因此，在干燥过程中同时进行着传热和传质两个相反的过程。干燥过程的重要条件是必须具有传热和传质的推动力。物料表面蒸汽压一定要大于干燥介质中的蒸汽分压，压差越大，干燥过程进行的越快。

扩展资料

物料的形状不同，性质及水分存在状态也不同，干燥效率也不一样。物料大致分为二大类：

（1）颗粒或结晶形固体，如硫酸钙、氧化镁等；

（2）无定形固体，如淀粉、酵酶，胰岛素等。结晶状固体物料中水分往往吸附在物料的外表面上或浅开口的孔内以及物料内部粒子间隙中，这些空隙与表面相通，水分较易除去。

无定形固体的物料中水分往往存在于分子结构中或被截留在许多细小的毛细管或内孔中，水分从物料内部到表面移动比较缓慢，这类物料不易干燥。

参考资料来源：百度百科-减压干燥

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