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实验型离心喷雾干燥机的科学指导运用
信息来源: | 发布日期: 2014-11-07 20:06:14 | 浏览量:956
现代喷雾干燥机技术虽已有一百多年的发展史,但至今还属于实验科学的范畴。随着生产力的成长,人们对试验型号离心喷雾干燥机的需求也愈来愈高,未来,干燥机的成长将会闪现一个新的趋向。离心喷雾干燥机在市道上有很多,遵守它的性能,和工作事理来分各有分歧,中国干燥机市场的竞争很是乖戾,由于人们的分歧需求,干燥手艺也在不竭更新。
  目前,我国离心喷雾干燥机在国内市场占有率已达80%以上。预计“十五”期间,国产喷雾干燥机在国内市场占有率将达90%以上,竞争的焦点主要集中在产品质量、技术水平、售后服务和价格方面。
  据中国通用机械离心喷雾干燥机行业协会透露,今后几年,我国离心喷雾干燥机需求将在以下若干领域增长明显。在粮食烘干领域中,用于水稻、小麦烘干的小型烘干设备(5吨/时以下),预计年需求量将达到千台左右;化工用离心喷雾干燥机年需求量将达到3000台(套)左右;制药用离心喷雾干燥机年需求量将达到3000台(套)左右;农林土特产品烘干设备年需求量将达到2000台(套)左右;轻工用烘干设备年需求量将达到2000台(套)左右。喷雾干燥机为延续式常压干燥器的一种。用不凡设备将液料喷成雾状,使其与热空气接触而被干燥。用于干燥有些热敏性的液体、悬浮液和粘滞液体,如牛奶、蛋、单宁和药物等。也用于干燥燃料、核心体、番笕粉和无机盐等。
  喷雾干燥机是一种新型微波能应用设备,它兼备了微波及离心干燥的一系列优点,闪蒸干燥机克服了常规离心干燥周期长、效率低的缺点,在一般物料干燥过程中,可比常规方法提高工效4~10倍。具有干燥产量高、质量好,加工成本低等优点,离心闪蒸干燥机设备是一项集电子学、离心学、机械学、热力学、程控学等多种学科为一体的高新技术产品,是在干燥过程中对物质的物理变化、内外热质交换以及离心条件下水分迁移过程的深入研究的基础上,发展起来的一项新技术、新工艺。工业化大生产中,有许多物品是不能在高温条件下进行干燥处理的,例如一些药品、化学制品、营养食品以及人参、鹿茸等高档中草药材,为了保证产品质量,其干燥处理必须在低于100℃或在室温的条件下进行,众所周知气压降低,水的沸点也降低,如在一个大气压(101.3kpa)下,水的沸点是100℃,而在0.073大气压(7.37kpa)下,水的沸点是40℃。在离心条件下,加热物体可使物体内部水分在无升温状态下蒸发。由于离心条件下空气对流传热难以进行,只有依靠热传导的方式给物料提供热能。常规离心干燥方法传热速度慢,效率低,并且温度控制难度大。微波加热是一种辐射加热,是微波与物料直接发生作用,使其里外同时被加热,无须通过对流或传导来传递热量,所以加热速度快,干燥效率高,温度控制容易。
  大部分离心喷雾干燥机技术目前还缺乏能够精准指导实践的科学理论和设计方法。实际应用中,依靠经验和小规模试验的数据来指导还是主要的方式。造成这一局面的原因有以下几方面:
  原因之一是干燥技术所依托的一些基础学科,(主要是隶属于传递工程范畴的学科)本身就具有实验科学的特点。例,空气动力学的研究发展还要靠“风洞”试验来推动,就说明它还没有脱离实验科学的范畴。而这些基础学科自身的发展水平直接影响和决定了干燥技术的发展水平。
  原因之二是很多干燥过程是多种学科技术交汇进行的过程,牵涉面广、变数多、机理复杂。例如在喷雾干燥技术领域里,被雾化的液滴在干燥塔内的运行轨迹是工程设计的关键。而液滴的轨迹与自身的体积、质量、初始速度和方向及周围其他液滴和热风的流向流速有关。但这些参数由于传质、传热过程的进行,无时无刻不在发生着变化。而且初始状态时,无论是液滴的大小还是热风的分布都不可能是均匀的。显然,对于如此复杂、多变的过程只凭借理论计算来进行工程设计是不可靠的。
  原因之三是被干燥物料的种类是多种多样的,其理化性质也是各不相同的。不同的物料即使在相同的离心喷雾干燥机条件下,其传质、传热的速率也可能有较大的差异。如果不加以区别对待,就有可能造成不尽人意的后果。例如某些中草药的干燥,虽然同属一种药材只因为药材产地或收获期存在区别就须改变干燥条件,否则产品质量就会不合格。
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