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第五章第五章 干燥设备干燥设备第一节第一节 物料干燥过程物料干燥过程 及生物制品干燥的特点及生物制品干燥的特点第二节第二节 非绝热干燥设备非绝热干燥设备 第三节第三节 绝热干燥设备绝热干燥设备第四节第四节 冷冻干燥及其他干燥设备冷冻干燥及其他干燥设备第一节第一节 物料干燥过程物料干燥过程 及生物制品干燥的特点及生物制品干燥的特点一、固体物料干燥机理一、固体物料干燥机理（一）物料中水分的性质（一）物料中水分的性质 根据物料中水分除去的难易程度，将其分为：o游离水分：与普通水有相同蒸汽压，易除去。o结合水分：比游离水饱和蒸汽压低，难除去。o干燥是传热传质同时进行的过程干燥是传热传质同时进行的过程,空气既是载热空气既是载热体，又是载湿体。体，又是载湿体。o传质过程：传质过程：o水分由物料内部向表面扩散。o水分在物料表面汽化。o两个概念两个概念o表面汽化控制：水分表面汽化速率小于内部扩散速率。o内部扩散控制：水分表面汽化速率大于内部扩散速率。（二）干燥机理（二）干燥机理（三）恒速干操和降速干燥（三）恒速干操和降速干燥p干燥速度：干燥速度：单位时间、单位面积上所汽化的水分量。p恒速干燥阶段：恒速干燥阶段：表面汽化控制阶段，主要排除游离水分。p降速干燥阶段：降速干燥阶段：内部扩散控制阶段，主要排除结合水分。（图（图2-5-1）二、生物工业产品干燥的特点二、生物工业产品干燥的特点（1）热敏性，易失活。）热敏性，易失活。o失活表示法：失活表示法：动力学方程 式2-5-3 o讨论：讨论：干燥温度T 、维持时间、活化能E，则产物失活大。（R、Z为常数）u结论：结论：短时、适温干燥 （2）洁净洁净干燥干燥三、干燥设备的选型原则三、干燥设备的选型原则4项原则：项原则：o产品的质量要求产品的质量要求（生物活性）o产品的纯度产品的纯度（杂质或杂菌污染）o物料的特性物料的特性（粒、饼、粉、浆状等）o产量及劳动条件产量及劳动条件 表表2-5-1第二节第二节非绝热干燥设备非绝热干燥设备一、常一、常压压干燥干燥设备设备麦芽干燥塔麦芽干燥塔用途：用途：麦芽干燥专用功能：功能：干燥、烘烤（增香色）降水降水过过程：程：45%810%1.53.5%(恒速、降速两段恒速、降速两段)（）（）单层单层高效麦芽干燥塔的高效麦芽干燥塔的结结构与操作构与操作结结构：构：图2-5-2 P300（固定床）（固定床）组组成：成：干燥室（613m）、刮板机、撒麦机、风道操作操作（间间歇）歇）：装料 干燥（两阶段）卸料参数：参数：P301注：注：图图2-5-3 为沸沸腾腾床床形式，优点高效，缺点能耗大。（二）（二）单层单层高效麦芽干燥塔的高效麦芽干燥塔的设计计设计计算算1.生生产产能力能力：式2-5-4（简化2-5-5）P3022.空气耗量空气耗量 o特点：特点：干燥不同阶段汽化水分量不同，空气耗量不同。初期初期量大，以此为为准准计算。o公式：公式：式式2-5-6 P3023.热热量量计计算算 式2-5-10 P3044.压压力力损损失失 式2-5-13例例2-5-2：P349查查B点值点值二、真空干燥设备二、真空干燥设备o特点：特点：o不需空气作干燥介质；o适于热敏性和在空气中易氧化的物料；o生产能力低。o设备：设备：1.真空箱式干燥器真空箱式干燥器（间歇操作）干燥室、中空盘架（加热）、托盘、真空泵2.带式真空干燥器带式真空干燥器图图2-5-5（用于液状和浆状物料）3.耙式真空干燥器耙式真空干燥器图图2-5-6（间歇操作、间壁传热）第三节第三节 绝热干燥设备绝热干燥设备一、气流干燥原理及一、气流干燥原理及设备设备 （重点（重点计计算）算）（一）气流干燥原理及特点（一）气流干燥原理及特点o原理：原理：利用热气流使物料在流态下进行干燥。o特点：特点：P345（二）气流干燥（二）气流干燥设备设备 （复述（复述类类型）型）1.长长管气流干燥器：管气流干燥器：干燥管长几米至十几米 图2-5-72.脉冲式气流干燥器：脉冲式气流干燥器：变管径增加速差 图2-5-83.旋旋风风式气流干燥器：式气流干燥器：变向惯性增加速差 图2-5-9（三）气流干燥计算（三）气流干燥计算（如（如书书P347）o内容：内容：干燥管长度L、直径D、干燥时间o步步骤骤：（1）求物料）求物料悬悬浮速度浮速度Va、对对流流传热传热系数系数K求Ki（基尔比切夫数）据Ki由图2-5-10查Re计算Va 据Re由图2-5-11查Ne计算K（2）物料）物料总总表面表面积积（3）干燥）干燥时间时间（4）干燥管）干燥管长长度、直径度、直径 式式2-5-16 2-5-17 例例2-5-2：P349二、喷雾干燥原理及设备二、喷雾干燥原理及设备（）喷雾干燥原理及特点（）喷雾干燥原理及特点o原理：原理：将浆料喷成雾状于热气流中完成干燥。o特点：特点：P350（二）喷雾干燥设备（二）喷雾干燥设备分类：分类：据喷雾器形式1.压力喷雾干燥塔压力喷雾干燥塔 少用2.气流喷雾干燥塔气流喷雾干燥塔 多用3.离心喷雾干燥塔离心喷雾干燥塔 多用1.气流喷雾干燥设备气流喷雾干燥设备o喷雾干燥流程：喷雾干燥流程：图2-5-12 P351 （各型通用）p设备：设备：图2-5-13 （塔直径与高度之比为1:2.43）p气流气流喷雾喷雾器器：图2-5-14 2.离心喷雾干燥设备离心喷雾干燥设备p喷雾喷雾原理：原理：水平方向高速旋转的圆盘将料液高速甩出，借空气的摩擦作用将料液拉丝成雾滴。p喷盘喷盘：图2-5-16喷枪喷枪式：式：6喷嘴，中心负压，卷料锥锥型、型、圆圆帽式：帽式：避免负压卷料现象，好用3.压力喷雾干燥设备压力喷雾干燥设备p喷雾喷雾原理：原理：借空气的摩擦作用将料液拉丝成雾滴。p喷喷嘴：嘴：图2-5-18特点：特点：p354计计算算1）干燥塔直径）干燥塔直径a)根据根据喷喷距半径距半径计计算算 式2-5-18 P354b)根据干燥根据干燥强强度度计计算算 式2-3-21 P3162）干燥塔高度）干燥塔高度a)圆圆柱部分高度：柱部分高度：H=（0.5-1.0）Db)圆锥圆锥部分高度：离心塔，部分高度：离心塔，根据休止角计算或hD。c)压力塔，H=（3-5）D（三）喷雾干燥的附属设备（三）喷雾干燥的附属设备（了解）（了解）1.空气加热器空气加热器o中心部件：中心部件：由带翅片的钢管组装成蒸汽加热排管。o定型产品定型产品：SRZ型（表2-5-8，P355）2.粉尘分离器粉尘分离器o用途：用途：收集废气带走的部分粉状产品o设备：设备：新型扩散式旋风分离器 图2-5-19o特点：特点：避免普通旋风分离器底部的返回气流把已经分离下来的粉尘重新卷起的缺点，更适合微细颗粒（510m）三、流化床干燥原理及设备三、流化床干燥原理及设备（）流化床干燥原理及特点（）流化床干燥原理及特点o原理：原理：利用热空气流使物料呈沸腾状态进行干燥。o特点特点：如书P319o应应用用：颗粒直径30m6mm物料的干燥（二）流化床干燥（二）流化床干燥设备设备o分分类类：o多多层层：（少用）o单层单层：单室（少用）、多室（常用）o造粒造粒o流程：流程：2-5-20图图2-5-20图图2-5-211.单层卧式多室流化床干燥器单层卧式多室流化床干燥器o结构：结构：图2-5-21o特点：特点：防止物料返混造成干燥不均。2.沸腾造粒干燥器沸腾造粒干燥器o造粒原理：造粒原理：将雾化的料液喷洒到流态化的晶种上，使晶种不断长大并干燥。o设备：设备：图2-5-22 （不同截面处风速不同）o流程示例流程示例：图2-5-23图图2-5-22图图2-5-233.流化床干燥器的流化床干燥器的计算计算（1）临界流化速度）临界流化速度o概念：床层开始膨胀时的速度o公式一：2-5-23 o公式二：2-5-24（2）操作流化速度）操作流化速度o概念：大于临界流化速度，小于带走速度。o公式一：2-5-27o公式二：2-5-28（3）流化床几何尺寸）流化床几何尺寸o流化床床层高度Hf 2-5-31 （实际为计算值二倍，防止气带走料）p干燥器直径D：2-5-33p干燥时间 2-5-34第四节第四节冷冻干燥及其他干燥设备冷冻干燥及其他干燥设备（了解）（了解）一、冷冻干燥原理及设备一、冷冻干燥原理及设备（）冷冻干燥原理及特点（）冷冻干燥原理及特点o原理：原理：先将物料中水份冻结成固态冰，再在高真空状态下将冰升华为气体。（二）冷冻干燥流程及设备（二）冷冻干燥流程及设备o流程：流程：图2-5-25o干燥分两个阶段：干燥分两个阶段：冷冻升华（除98%水）、加热汽化（可降水至0.5%）o系统组成：系统组成：o冷冻：用于冻料、结霜（3、4、10）o真空：用于升华（5、6、7）o除水：用于化霜（8、9）o加热：升华、汽化用热（11、12）二、微波干燥原理及设备二、微波干燥原理及设备（）微波干燥原理（）微波干燥原理1.微波：微波：波长0.001lm的高频电磁波。2.原理：原理：具有极性的水分子在高频电场中频繁取向，引起分子间摩擦而产生热量，实现干燥。3.材料材料导体：反射微波-结构材料绝缘体：穿透和部分反射微波-承载用件介质：吸收、穿透、反射微波，吸收的变为热量-物料。4.特点：特点：内外同时加热（普通传热为由表及里）（二）微波干燥设备（二）微波干燥设备举例：举例：图2-5-31 图2-5-32图2-5-329、静夜四无邻，荒居旧业贫。5月-235月-23Monday,May 15,202310、雨中黄叶树，灯下白头人。11:09:2711:09:2711:095/15/2023 11:09:27 AM11、以我独沈久，愧君相见频。5月-2311:09:2711:09May-2315-May-2312、故人江海别，几度隔山川。11:09:2711:09:2711:09Monday,May 15,202313、乍见翻疑梦，相悲各问年。5月-235月-2311:09:2711:09:27May 15,202314、他乡生白发，旧国见青山。15 五月 202311:09:27 上午11:09:275月-2315、比不了得就不比，得不到的就不要。五月 2311:09 上午5月-2311:09May 15,202316、行动出成果，工作出财富。2023/5/15 11:09:2711:09:2715 May 202317、做前，能够环视四周；做时，你只能或者最好沿着以脚为起点的射线向前。11:09:27 上午11:09 上午11:09:275月-239、没有失败，只有暂时停止成功！。5月-235月-23Monday,May 15,202310、很多事情努力了未必有结果，但是不努力却什么改变也没有。11:09:2711:09:2711:095/15/2023 11:09:27 AM11、成功就是日复一日那一点点小小努力的积累。5月-2311:09:2711:09May-2315-May-2312、世间成事，不求其绝对圆满，留一份不足，可得无限完美。11:09:2711:09:2711:09Monday,May 15,202313、不知香积寺，数里入云峰。5月-235月-2311:09:2711:09:27May 15,202314、意志坚强的人能把世界放在手中像泥块一样任意揉捏。15 五月 202311:09:27 上午11:09:275月-2315、楚塞三湘接，荆门九派通。五月 2311:09 上午5月-2311:09May 15,202316、少年十五二十时，步行夺得胡马骑。2023/5/15 11:09:2711:09:2715 May 202317、空山新雨后，天气晚来秋。11:09:27 上午11:09 上午11:09:275月-239、杨柳散和风，青山澹吾虑。5月-235月-23Monday,May 15,202310、阅读一切好书如同和过去最杰出的人谈话。11:09:2711:09:2711:095/15/2023 11:09:27 AM11、越是没有本领的就越加自命不凡。5月-2311:09:2711:09May-2315-May-2312、越是无能的人，越喜欢挑剔别人的错儿。11:09:2711:09:2711:09Monday,May 15,202313、知人者智，自知者明。胜人者有力，自胜者强。5月-235月-2311:09:2711:09:27May 15,202314、意志坚强的人能把世界放在手中像泥块一样任意揉捏。15 五月 202311:09:28 上午11:09:285月-2315、最具挑战性的挑战莫过于提升自我。五月 2311:09 上午5月-2311:09May 15,202316、业余生活要有意义，不要越轨。2023/5/15 11:09:2811:09:2815 May 202317、一个人即使已登上顶峰，也仍要自强不息。11:09:28 上午11:09 上午11:09:285月-23MOMODA POWERPOINTLorem ipsum dolor sit amet,consectetur adipiscing elit.Fusce id urna blandit,eleifend nulla ac,fringilla purus.Nulla iaculis tempor felis ut cursus.感感 谢谢 您您 的的 下下 载载 观观 看看专家告诉演讲完毕，谢谢观看！