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冷冻喷雾干燥的工作原理是什么

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【摘要】:
​冷冻喷雾干燥是一种应用于物料干燥的系统化方法。在干燥室中雾化稀释剂后,水分与热空气接触迅速蒸发,以获得干燥产品。冷冻喷雾干燥的方法可将溶液和乳液直接干燥成粉末或颗粒状产品,省去了蒸发和粉碎过程。

冷冻喷雾干燥是一种应用于物料干燥的系统化方法。在干燥室中雾化稀释剂后,水分与热空气接触迅速蒸发,以获得干燥产品。冷冻喷雾干燥的方法可将溶液和乳液直接干燥成粉末或颗粒状产品,省去了蒸发和粉碎过程。


冷冻喷雾干燥通过机械作用,将待干燥的物料分散成雾状的细颗粒(增加水分蒸发面积,加快干燥过程),并与热空气接触,瞬间除去大部分水分,从而将物料中的固体物质干燥成粉末。

1、压力喷雾干燥法:

(1) 原理:采用高压泵,在70~200大气压下,通过雾化器(喷枪)将物料收集成10~200个雾粒,直接与热空气接触进行热交换,在短时间内完成干燥。

(2)压力雾化装置:M型和S型,具有使液体流动旋转的导向槽,M型导向槽轴线垂直于喷嘴轴线且不与其相交。S形导沟轴线与水平面成一定角度。冷冻喷雾干燥目的是增加喷洒时溶液的湍流。

2、离心喷雾干燥法:

(1)原理:圆盘在水平方向上高速旋转,用于向溶液施加离心力,使其高速抛出,形成薄膜、细丝或液滴。由于空气的摩擦、阻碍和撕裂,圆盘旋转产生的切向加速度和离心力产生的径向加速度导致以组合速度在圆盘上移动,其轨迹为螺旋线,液体沿着该螺旋线从圆盘中抛出后,它被分散成非常小的液滴,这些液滴以平均速度沿圆盘的切向移动。同时,水滴在重力作用下下落。由于喷涂颗粒的大小不同。因此,它们的飞行距离不同,因此以不同距离下落的粒子形成一个绕旋转轴对称的圆柱体。

(2)获得更均匀液滴的要求:A.减少旋转时圆盘的振动;进入圆盘的液体数量在单位时间内保持不变;C.圆盘表面光滑;D.圆盘的圆周率不宜太小;rmin=60m/s,如果乳液(100-160m/s)小于60m/s,则喷雾液滴不均匀,喷雾距离似乎主要由一组液滴和水槽板附近的一组液滴组成,B盘的喷雾距离平滑。并随着转速的增加而减小。

(3)离心式喷雾器的结构:要求:润湿周边长度,使溶液达到高速,喷雾均匀,结构牢固,重量轻,简单,无死角,易于拆卸和清洗,生产率更高。

3、气流喷雾干燥法:

(1)原理:湿料与加热的自然空气通过输送机同时进入干燥机,二者充分混合。由于热量和质量交换面积大,蒸发和干燥的目的可以在很短的时间内实现。干燥后的成品从旋风分离器排出,一小部分飞粉通过旋风分离器或袋式除尘器回收。