喷雾干燥设备的原理技术
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用于高粘度或带有固体的料液，而且转盘 雾化操作弹性宽，可在设计生产能力的 ±25％范围内调节产量，而不影响产品的 质量。
其缺点是机械加工要求高，制造费用大， 雾滴较粗，喷嘴较大，因此塔的直径也相 应的比其他的喷雾器的塔大的多。
在食品工业中，如牛奶，果汁，鸡蛋液物料的 干燥，绝大多数采用并流喷雾干燥.
特点：高温热风进入干燥器内首 先与要干燥的粒子接触，使内部 水分含量达到较低的程度，物料 在干燥器内悬浮时间长. 适于含水量高的物料干燥. 设计时应注意气流速度小于成品 粉粒悬浮速度，以防粉粒被废气 夹带。
垂直上升并流行型 要求干燥塔截面风速要大于 干燥物料的悬浮速度，以保证物料能被带走。 由于在干燥室内细粉干燥时间短，粗粒干燥时 间长，产品具有均匀干燥的特点。但动力消耗 大。）
水平并流型 热风在干燥室内呈螺旋状运动， 以便与液滴均匀混合，并能延长干燥时间。 液滴水平喷出（压力喷雾）。缺点是处理 量增加时，需增加压力喷枪数目，但由喷 雾距离小，喷雾角度受一定限制，在清扫 产品时有一定的问题不小。渐渐被淘汰 。
适用于：可燃性溶剂系统，溶剂需回收，产生有 污染的臭气。粉料与空气混合爆炸等。
自惰就是指系统中有一个自制惰性气体的装置。在这个装置中，引入空气和可燃性气体进行燃烧， 将空气中的氧气烧掉，剩下氮气和二氧化碳（惰性气体）作为干燥介质。 为使系统中气体压力平衡，在鼓风机出口处安装一个放气减压装置，部分空气可排放到大气中。 适用于：有臭气发出，产品有高度爆炸性，着火危险，通过燃烧消除掉臭气和产品粉末。
实现物料雾化的雾化器目前有如下三种： 1、压力喷雾器（压力喷嘴） 系利用高压泵（70-200大气压）强制液体通过小 孔（孔径为0.5-1.5mm）使之分散成雾滴； 2、气流式喷雾器 利用压缩空气或过热蒸汽（一般为2.5-6大气压 表压）的高速流动，将溶液分散成雾滴； 3、离心室喷雾器 利用非常快速地旋转（75-150m/s圆周速度）的圆盘， 使液体受离心力的作用而分散成雾滴。
食品工业上应用以压力式和离心式为主， 气流式应用范围较小，这是由于动力消耗 大，经济上不合理。
喷雾干燥要求雾滴的平均直径一般为2060um,因此将溶液分散成的雾滴是喷雾干 燥的一个关键。它不仅对经济技术指标而 且对产品质量均有较大的影响，特别是对 热敏性物料的干燥更为重要。
回收有机溶剂，防止污染大气，载热体大多使用 惰性气体（如N2,CO2等）。 流程：从干燥塔排除的废气，经旋风除尘器除去 微细粒子，然后进入冷凝器。
冷凝器的作用:是将废气中的溶剂（或水分）冷凝 下来，除湿后的尾气经鼓风机升压，进入一个间 接式加热器后又变为热风，如此往复循环使用。
（一）喷雾干燥原理 利用不一样的喷雾器（机械），将需干燥的物料喷 成雾状，形成具有较大的表面积的分散微粒（10200um），同热空气发生强烈的热交换，迅速排 除本身的水分，在几秒至几时秒内获得干燥。 如与高温400-500℃的热风接0.01-0.04秒内 就完成干燥，与100-150℃的热风接触需1-3秒就 完成干燥。成品以粉末状态沉降于干燥器的底部 排出。
热风干燥---空气干燥法 此法直接以高温的 空气作热源，籍对流传热，将热量传给物 料，使水分汽化同时被空气带走。 接触干燥法：此法是间接靠间壁的导热， 将热量传给与间壁接触的物料。热源可为 水蒸气、热水、燃气、热空气等。 辐射法：此法是利用红外线、远红外线、 微波或介电等能源将热量产给物料。
在喷雾干燥过程中，即使初速度很高，但 由于液滴很小，其雷诺准数Re一般都是很 低的，约在1/10-1/100范围以内。小于 50µm 的液滴，遂以100-150m/s的相对速 度运动，但Re也不超过200。当液滴速度很 快衰减到与气流的速度相等时，其Re小于2。
干燥通常是产品生产的全部过程中最后一道工序， 因此与产品质量，最终产品有着重要关系。 如果干燥过程控制不好，会使产品变质而 受到损失。食品多为热敏性物料，在干燥 过程中如果控制不好导致变质，破坏其色、 香、味，影响产品质量。
干燥方法和干燥设备的选择，应依照产品 的特点、产量、经济性等考虑。目前 食品产品的干燥广泛采用的是空气干燥法。
6.为了提升产品的溶解性、速溶性，干燥的产品应 迅速从干燥室取出冷却（连续出粉）；
7.干燥室内温度及排风温度不许超过100℃，它不 仅是保证质量，而且是安全问题（因为气体中粉浓 度达到一定值，温度大于160℃，若遇闪火，爆 炸）；
8.提高干燥室的热效率，必须使喷雾时浓料液滴和 热空气均匀接触，其次，加热器、干燥室、风管等 应予以保温。
应用：干燥在国民经济各部门都有着重要 意义。食品制造业中干燥操作是一项最基本 的单元操作，对于干燥食品它是一项主要 的单元操作。例如：果蔬的干制，奶粉和 蛋黄粉的制造，面包饼干的焙烤和淀粉的 制造等等。另外发酵食品，味精，柠檬酸， 酶制剂等等。啤酒生产中麦芽干燥，制糖 生产中砂糖的干燥等。
目的：食品干燥目的是去除物料中的水分， 减少其体积和重量，便于产品的储存和运 输；可防止微生物在成品中繁殖。
要使水分从物料转移到气相，物料必须受热，水 分吸收热量才能汽化。物料受热的方式仍然就是 三种基本传热方式，即对流、传导和辐射。因此 根据传热方式的不同，干燥分热风干燥、接触干 燥和辐射干燥。
物料中水分的汽化可以在不同的状态下进行，水 分是在液态下汽化的，倘若预先将物料中水分冻 结成冰，而后在极低的压力下，使之直接升华而 转入气相，这种干燥称为冷冻干燥或冷冻升华干 燥。
由于高温热风进入干燥室立即与（含水多的 物料）喷雾液滴接触，室内温度急降，不会 使干燥的物料受热过度，料温升高较小，因 此适宜于热敏性物料的干燥。风与物料接触 不充分，越到底部，传热温差小，传热速率 小。
在并流系统中，最热的干燥空气与水分含量最 大的液滴接触，因而迅速蒸发，液滴表面温度 接近于空气的湿球温度，同时空气的温度也随 着降低，因此，从液滴到干燥成品的整一个完整的过程 中，物料的温度不高，这对于热性物料的干燥 是特别有利的。这时，由于蒸发速度快，液滴 膨胀甚至破裂，因此并流操作时所得产品常为 非球形的多孔颗粒，具有较低的视密度。
对于逆流操作系统中，在塔顶， 喷出的雾滴与塔底上来的热空 气相接触，因此，蒸发速度较 并流的慢。在塔底，最热的干 燥空气与最干的颗粒接触，物 料易过热.
逆流过程中，平均温度差和分 压差较大，停滞时间较长，有 利于传质和传热，热的利用率 也高。
自惰就是指系统中有一个自制惰性气体的装置。 在这个装置中，引入空气和可燃性气体进行燃烧， 将空气中的氧气烧掉，剩下氮气和二氧化碳作为 干燥介质。
为使系统中气体压力平衡，在鼓风机出口处安装 一个放气减压装置，部分空气可排放到大气中。
适用于：有臭气发出，产品有高度爆炸性，着火 危险，通过燃烧消除掉臭气和产品粉末。
（一）按生产流程分类 （二）按喷雾和气体流动方向分类 （三）按雾化方法分类
特点：载热体在系统 中只使用一次就排入 大气中，不再循环使 用，结构相对比较简单，适用 于废气中湿含量较高， 无毒无臭气体。缺点： 载热体消耗量大。
系统中有一燃烧器。半封闭在于干燥介质燃烧去臭气后 一部分排入大气，另一部分燃烧后循环使用 .
并流，逆流和混合型三种 1.并流：在喷雾干燥室内，液滴与热风呈同方向流动. 常用的基本形式： 垂直下降并流 、垂直上升并流行型、水平并流型
由于物料水分汽化是在表明上进行，故逐渐形 成从物料内部到表面的湿度梯度，此湿度梯度 即为干燥的推动力。
温度梯度也可以使物料内部水分传递，称 为热传递。水分将从温度高处向低温处转移。
特点：载热体在系统中组成一个封闭的循环回路，有利于节约载体热。 回收有机溶剂，防止污染大气，载热体大多使用惰性气体（如N2,CO2等）。 流程：从干燥塔排除的废气，经旋风除尘器除去微细粒子，然后进入冷凝器。 冷凝器的作用:是将废气中的溶剂（或水分）冷凝下来，除湿后的尾气经鼓风机升压， 进入一个间接式加热器后又变为热风，如此往复循环使用。 适用于：可燃性溶剂系统，溶剂需回收，产生有污染的臭气。粉料与空气混合爆炸等。
液，动力消耗最少，大约每吨溶液所需耗能为 4-10kw.h,其缺点是必须要有高压泵，喷嘴小 易堵塞，操作弹性小，产生调节范围窄。
0.8㎏压缩空气。但其结构简单容易制造，适 用于任何粘度或稍有固体的料液。
气流从上向下（有一个 方向），雾滴有两个方 向（从下向上，从上向 下）。 特点：气流与产品较充 分接触，并起骚动，脱 水效率较高，耗热量较 少。但产品有时与湿的 热空气流接触，故干燥 不均匀。
空气干燥设备按工作原理分为：气流干燥、 沸腾干燥和喷雾干燥。 气流干燥：高速热气流将颗粒悬浮于气流 中，一边与热气流并流输送，一边进行干 燥。 沸腾干燥：颗粒呈悬浮状态。 本章主要介绍喷雾干燥设备。
一.、喷雾干燥原理及特性 二、喷雾干燥器的分类 三、雾化器的结构和雾化机理 四、喷雾干燥器及系统 五、喷雾干燥器的设计与计算 六、喷雾干燥的特点
在喷雾干燥过程中，空气膜的平均温度约 为100℃，即可将Cg,ρg,µg ,λ
1.食品在干燥过程中，凡与产品性接触的部位，必 须便于清洗灭菌； 2.应采取一定的措施防止焦粉，防止热空气产生涡流与逆 流，满足工艺技术要求； 3.产品中杂质的增加应格外的注意，保证热风清洁。 由于空气过滤器效果不好，风管及加热器中心中的 铁锈以及保温层中材料的泄漏所造成的； 4.为便于检查生产运作情况，应配置温度、压力 指示记录仪、灯孔等；
一、喷雾干燥原理及特性 二、喷雾干燥器的分类 三、雾化器的结构和雾化机理 四、喷雾干燥器及系统
定义：凡是使物料（溶液、悬浮液及浆液） 所含水分由物料向气相转移，从而变物料 为固体制品的操作，统称干燥。 根据这一定义，干燥的含义显然与过滤、 压榨等滤干、榨干以及浓缩均有区别。
