离心式喷雾干燥设备及原理.ppt

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1、离心式喷雾干燥设备及原理 Still waters run deep.流静水深流静水深,人静心深人静心深 Where there is life,there is hope。有生命必有希望。有生命必有希望第一部分第二部分第三部分喷雾干燥设备及其原理喷雾干燥设备及其原理离心式喷雾干燥设备离心式喷雾干燥设备离心式喷雾干燥设备的使用离心式喷雾干燥设备的使用第二部分第一部分第三部分将溶液、乳浊液、悬浊液等形式的浆液在热风中经离心器雾化成小液滴，在它落下过程中，水分被蒸发经旋风分离器将空气和干燥的的固形物分离产生粉状或颗粒状产品喷雾干燥第二部分第一部分第三部分喷雾干燥原理在干燥塔顶部导入热风，同时将料液

2、泵送至塔顶，经过雾化器喷成雾状液滴，这些这些液滴群的表面积很大，其与高温热风接触后水分迅速蒸发，在极短的时间内便形成干燥产品。其中，热风与液滴接触后温度显著降低而引起湿度增大，它作为废气从排风机抽出，废气所夹带细粉用分离装置回收第二部分第一部分第三部分喷雾干燥设备原理图第二部分第一部分第三部分喷雾干燥机实验用干燥机第二部分第一部分第三部分喷雾干燥机工业喷雾干燥机第二部分第一部分第三部分喷雾燥机用途化学工业:电池原料、碱性染料颜料、染料中间体、复合肥、甲醛硅酸、催化剂、硫酸剂、氨基酸、白炭黑等。塑料树脂：AB，ABS乳液、尿醛树脂、酚醛树脂、密胶(脲)甲醛树脂、聚乙烯、聚氯乙烯等。食品工业：富脂

3、奶粉、胳朊、可可奶粉、代乳粉、动物血粉、蛋清(黄)全蛋粉等。食物及植物：燕麦、鸡汁、咖啡、速溶茶、调味香料肉、蛋白质、大豆、花生蛋白质、水解物等。糖类:玉米浆、玉米淀粉、葡萄糖、果胶、麦芽糖、山梨酸钾等。陶瓷：氧化铝、瓷砖材料、氧化镁、滑石粉等。第二部分第一部分第三部分气流式喷嘴用压缩气体由喷嘴高速喷出，靠气、液两相间速度差产生的摩擦力，使料液分离成雾滴。压力式喷嘴采用高压泵使液体加压通过喷嘴，液体经喷嘴能转变为动能高速喷出而分散成雾滴。旋转式雾化器旋转式雾化器及离心式雾化及离心式雾化器器料液在高速转盘中受离心力作用从转盘中甩出而雾化。第二部分第一部分第三部分离心离心雾化雾化器器干燥干燥设备设

4、备离心雾离心雾化干燥化干燥设备设备第四部分第三部分离心式喷雾干燥离心式喷雾干燥机配备有离心式雾化离心式喷雾干燥机配备有离心式雾化器器,因此而得名。离心式喷雾干燥机是因此而得名。离心式喷雾干燥机是目前工业生产中使用最广泛的干燥机目前工业生产中使用最广泛的干燥机之一，通过高速旋转的分散盘上加入之一，通过高速旋转的分散盘上加入料液，液体受离心力作用被甩成雾滴料液，液体受离心力作用被甩成雾滴后在干燥机中干燥。在分散盘的表面，后在干燥机中干燥。在分散盘的表面，液体呈薄膜状扩散，并且在圆周处以液体呈薄膜状扩散，并且在圆周处以高速甩出，雾化效果取决于圆周线速高速甩出，雾化效果取决于圆周线速度和加料速率，还与

5、料液的某些物理度和加料速率，还与料液的某些物理特性等因素有关。特性等因素有关。第二部分第一部分第三部分离心式喷雾干燥机的特点基本是由雾化器的特点决定的：离心式喷雾干燥不需要严格的过滤设备，料液中离心式喷雾干燥不需要严格的过滤设备，料液中如无纤维状液体基本不堵塞料液通道；如无纤维状液体基本不堵塞料液通道；可以适应较高粘度的料液可以适应较高粘度的料液(与压力式喷雾干燥相比与压力式喷雾干燥相比)；因雾化器的转速很容易调节，所以比较容易空制因雾化器的转速很容易调节，所以比较容易空制产品粒度，粒度分布也较窄；产品粒度，粒度分布也较窄；在调节处理量时，不需要改变雾化器的工作状态，在调节处理量时，不需要改变

6、雾化器的工作状态，对进料率在对进料率在25%的变动可以获得相同的产品；的变动可以获得相同的产品；因离心式雾化器产生的雾群基本在同一水平面上，因离心式雾化器产生的雾群基本在同一水平面上，雾滴沿径向和切向的合成方向运动，几乎没有轴向的初雾滴沿径向和切向的合成方向运动，几乎没有轴向的初速度，所以干燥机的直径相对较大。径、长比较小速度，所以干燥机的直径相对较大。径、长比较小,可以可以最大限度地利用干燥室的空间；最大限度地利用干燥室的空间；第二部分第一部分第三部分原理离心喷雾干燥机的工作原理是：空气通过过滤器和加热器，进入离心喷雾干燥器顶部的空气分配器，热空气呈螺旋状均匀进入干燥器。料液由料液槽经过滤器

7、由泵送至干燥器顶部的离心雾化器离心雾化器，使料液喷成极小的雾状液滴，料液和热空气并流接触，水分迅速蒸发，在极短时间内干燥成成品，成品由干燥塔底部和旋风分离器排出，废气由风机排出。第二部分第一部分第三部分离心式雾化器的雾化机理当向高速旋转的分散盘上注入液体时，液体受离当向高速旋转的分散盘上注入液体时，液体受离心力和重力作用，在两种力的作用下得到加速分裂雾心力和重力作用，在两种力的作用下得到加速分裂雾化，同时在液体和周围空气的接触面处，由于存在摩化，同时在液体和周围空气的接触面处，由于存在摩擦力也促使形成雾滴。为此，前者称为离心雾化，以擦力也促使形成雾滴。为此，前者称为离心雾化，以离心力起主要作用

8、。后者称为速度雾化，离心力只起离心力起主要作用。后者称为速度雾化，离心力只起给液体加速作用。这两种雾化作用只是在研究雾化基给液体加速作用。这两种雾化作用只是在研究雾化基理时有意识分开介绍，实际操作中，两种雾化现象同理时有意识分开介绍，实际操作中，两种雾化现象同时存在很难区分。当进料量较小而且转速较低时，以时存在很难区分。当进料量较小而且转速较低时，以离心雾化为主，采用离心式雾化产生的产品粒度分布离心雾化为主，采用离心式雾化产生的产品粒度分布要比压力式和气流式都窄一些。要比压力式和气流式都窄一些。第二部分第一部分第三部分离心雾化器雾化离心雾化器雾化料液直接分裂成液滴丝状割裂成液滴膜状分裂成液滴第

9、二部分第一部分第三部分料液直接分裂成液滴当料液的进料量较少时，料液受离心力作用，当料液的进料量较少时，料液受离心力作用，迅速向分散盘的边缘移动，分散盘周边上隆起迅速向分散盘的边缘移动，分散盘周边上隆起半球状液体环，形状取决于料液的粘度、表面半球状液体环，形状取决于料液的粘度、表面张力、离心力及分散盘的形状和光滑程度。当张力、离心力及分散盘的形状和光滑程度。当离心力大于表面张力时，分散盘边缘的球状液离心力大于表面张力时，分散盘边缘的球状液滴立即被抛出而分裂雾化，液滴中伴随有少量滴立即被抛出而分裂雾化，液滴中伴随有少量大液滴。大液滴。第一部分第二部分第三部分丝状割裂成液滴当料液流量较大而且转速加快

10、时，半球状料液被当料液流量较大而且转速加快时，半球状料液被拉成许多丝状液体线。流量增加，分散盘周边的液丝拉成许多丝状液体线。流量增加，分散盘周边的液丝数量也在增加。如果达到一定数量后，液丝就会变粗，数量也在增加。如果达到一定数量后，液丝就会变粗，而液丝的数量不再增加，抛出的液丝也不稳定。液丝而液丝的数量不再增加，抛出的液丝也不稳定。液丝运动的波动和不均匀性，在分散盘边缘附近使之断裂，运动的波动和不均匀性，在分散盘边缘附近使之断裂，受表面张力的作用收缩成球状。受表面张力的作用收缩成球状。第二部分第一部分第三部分膜状分裂成液滴当液体的流量继续增加时，液丝数量与丝当液体的流量继续增加时，液丝数量与丝

11、径都不再增加，液丝间相互粘合形成薄膜。径都不再增加，液丝间相互粘合形成薄膜。离心力将液膜抛出分散盘周边一定距离后，离心力将液膜抛出分散盘周边一定距离后，被分裂成分布较广的液滴。若再进一步提高被分裂成分布较广的液滴。若再进一步提高转速，液膜便向分散盘周边收缩，液膜带变转速，液膜便向分散盘周边收缩，液膜带变窄。若液体在分散盘表面上的滑动能减到最窄。若液体在分散盘表面上的滑动能减到最小，可使液体以高速度喷出，在分散盘周边小，可使液体以高速度喷出，在分散盘周边与空气发生摩擦而分裂雾化。与空气发生摩擦而分裂雾化。第二部分第一部分第三部分膜状分裂成液滴当液体的流量继续增加时，液丝数量与丝径都不当液体的流量

12、继续增加时，液丝数量与丝径都不再增加，液丝间相互粘合形成薄膜。离心力将液膜抛再增加，液丝间相互粘合形成薄膜。离心力将液膜抛出分散盘周边一定距离后，被分裂成分布较广的液滴。出分散盘周边一定距离后，被分裂成分布较广的液滴。若再进一步提高转速，液膜便向分散盘周边收缩，液若再进一步提高转速，液膜便向分散盘周边收缩，液膜带变窄。若液体在分散盘表面上的滑动能减到最小，膜带变窄。若液体在分散盘表面上的滑动能减到最小，可使液体以高速度喷出，在分散盘周边与空气发生摩可使液体以高速度喷出，在分散盘周边与空气发生摩擦而分裂雾化。擦而分裂雾化。第二部分第一部分第三部分离心式雾化器基本原理就是通过动力驱动主轴，离心式雾

13、化器基本原理就是通过动力驱动主轴，主轴带动固定在其上的分散盘高速旋转。主轴带动固定在其上的分散盘高速旋转。第二部分第一部分第三部分第二部分第一部分雾化器的结构型式气动气动式式机电机电一体一体式式机械机械传动传动式式离心雾化器的分散盘的型式主要有：第二部分第一部分第三部分转杯分散盘转杯分散盘多管分散盘多管分散盘曲线翼型分曲线翼型分散盘散盘多管分散盘多管分散盘离心雾化器第二部分第一部分第三部分离心雾化器安装在干燥设备中第二部分第一部分第三部分离心式喷雾干燥设备第二部分第一部分第三部分第三部分离心式喷雾干燥机有如下缺点：。雾滴与气体的接触方式基本属于并流形式，分雾滴与气体的接触方式基本属于并流形式，

14、分散盘不能垂直放置；散盘不能垂直放置；分散盘的加工精度要求较高，要有良好的动平分散盘的加工精度要求较高，要有良好的动平衡性能，如平衡状态不佳衡性能，如平衡状态不佳,主轴及轴承容易被损坏；主轴及轴承容易被损坏；产品的堆密度压力式喷雾干燥低一些产品的堆密度压力式喷雾干燥低一些第一部分第二部分干燥设备对比第二部分第一部分第三部分、以雾化器分类的喷雾干燥比较表序号序号 项目项目比较点比较点离心式喷雾干燥离心式喷雾干燥压力式喷雾干燥压力式喷雾干燥气流式喷雾干燥气流式喷雾干燥1 料液料液处理量处理量调节范围大调节范围大调节范围小，但处调节范围小，但处理量达理量达调节范围窄调节范围窄粘度变化粘度变化可调转速

15、，适用于可调转速，适用于高粘物料高粘物料高粘物料喷雾困难高粘物料喷雾困难可调节压缩空气压可调节压缩空气压力力2 供料供料压力压力/MPa低压，约低压，约0.3高压，约高压，约120低压，约低压，约0.3高压泵高压泵不需要不需要需要柱塞泵需要柱塞泵不需要不需要3 雾化器雾化器价格价格高高便宜便宜便宜便宜维修保养维修保养高速转速的高精度高速转速的高精度保养难保养难喷嘴易磨损，高压喷嘴易磨损，高压泵需保养泵需保养容易容易动力消耗动力消耗小小最小最小最大最大干燥设备对比第二部分第一部分第三部分4产品产品粒度粒度小小最小最小最大最大均匀性均匀性均匀均匀 粗粒粗粒 微粒微粒堆积密度堆积密度轻，粒子中空呈球

16、形轻，粒子中空呈球形 重，粒子中空其含量重，粒子中空其含量 少少 5干燥塔干燥塔热风流向热风流向逆流与水平流均不适宜逆流与水平流均不适宜 并流逆流与混合流均并流逆流与混合流均 可以可以 并流逆流并流逆流塔径塔径大大 小小 小小 塔长塔长低低 高高 较低较低安装位置及安装位置及粘壁现象粘壁现象雾化器安装在塔顶塔顶雾化器安装在塔顶塔顶内壁易粘附内壁易粘附 喷嘴可装在任意位置，喷嘴可装在任意位置，粘壁可稍止粘壁可稍止 小直径易粘壁小直径易粘壁第三部分第二部分第一部分.使用前准备 在使用前应作如下检查：在使用前应作如下检查：(1)检查各个装置的轴承和密封部分连检查各个装置的轴承和密封部分连接处有无松动

17、；接处有无松动；(2)检查各个机械部件的润滑油状况以及各个水、风、检查各个机械部件的润滑油状况以及各个水、风、浆管阀口等是否处于所需位置；浆管阀口等是否处于所需位置；(3)检查管道连接处是否装好密封材检查管道连接处是否装好密封材料，然后将其连接，以保证不让未经加热的空气进入干燥室；料，然后将其连接，以保证不让未经加热的空气进入干燥室；(4)检检查门和观察窗孔是否关上与是否漏气；查门和观察窗孔是否关上与是否漏气；(5)检查离心风机运行的旋转检查离心风机运行的旋转方向是否正确；方向是否正确；(6)检查离心风机出口处的调节蝶阀是否打开，不要检查离心风机出口处的调节蝶阀是否打开，不要把蝶阀关死，否则将

18、损坏电加热器和进风管道，这一点必须引起充把蝶阀关死，否则将损坏电加热器和进风管道，这一点必须引起充分注意；分注意；(7)检查进料泵的连接管道是否接好，电机与泵的旋转方向检查进料泵的连接管道是否接好，电机与泵的旋转方向是否正确；是否正确；(8)检查干燥室顶部安放喷雾头处是否盖好，以免漏气；检查干燥室顶部安放喷雾头处是否盖好，以免漏气；（9）雾化器润滑油冷却管接头是否接好，冷却水是否开启。）雾化器润滑油冷却管接头是否接好，冷却水是否开启。然后，接通电源检查电压和仪表是否正常，最后检查料浆搅拌桶然后，接通电源检查电压和仪表是否正常，最后检查料浆搅拌桶内料浆的量以及浓度等情况，若出现问题应及时排除内料

19、浆的量以及浓度等情况，若出现问题应及时排除第三部分第二部分第一部分.在日常操作(1)首先开启离心风机，然后开启电加热，并检查有否漏气，如正常即可进行筒身预热，首先开启离心风机，然后开启电加热，并检查有否漏气，如正常即可进行筒身预热，因热风预热决定着干燥设备的蒸发能力，在不影响被干燥物料的质量的前提下，应尽可能因热风预热决定着干燥设备的蒸发能力，在不影响被干燥物料的质量的前提下，应尽可能提高进风温度；提高进风温度；(2)预热时，干燥室底部和旋风分离器下料口处阀门必须关好，以免冷风预热时，干燥室底部和旋风分离器下料口处阀门必须关好，以免冷风进入干燥室，降低预热效率；进入干燥室，降低预热效率；(3)

20、当干燥室进口温度达到目当干燥室进口温度达到目180220时，开启离心喷头，时，开启离心喷头，当喷头达到最高转速时，开启进料泵，加入料液，进料量应由小到大，否则将产生粘壁现当喷头达到最高转速时，开启进料泵，加入料液，进料量应由小到大，否则将产生粘壁现象，直到调节到适当量。料液的浓度应根据物料干燥的性质温度来配制，以保证干燥后成象，直到调节到适当量。料液的浓度应根据物料干燥的性质温度来配制，以保证干燥后成品有良好的流动性；品有良好的流动性；(4)干燥成品的温度和湿度，取决于排风温度，在运行过程中，保证干燥成品的温度和湿度，取决于排风温度，在运行过程中，保证排风温度为一个常数是极其重要的，这取决于进

21、料量的大小，进料量调节稳定，出口温度排风温度为一个常数是极其重要的，这取决于进料量的大小，进料量调节稳定，出口温度是不改变的。若料液的含固量和流量发生变化时出口温度也会出现变动；是不改变的。若料液的含固量和流量发生变化时出口温度也会出现变动；(5)产品温度太产品温度太低，可减少加料量，以提高出口温度。产品的温度太高，则反之。对于产品温度较低的热低，可减少加料量，以提高出口温度。产品的温度太高，则反之。对于产品温度较低的热敏性物料可增加料量，以降低排风温度，但产品的湿度将相应提高；敏性物料可增加料量，以降低排风温度，但产品的湿度将相应提高；(6)干燥后的成品被干燥后的成品被收集，在塔体下部和旋风

22、分离器下部的授粉器内，在授粉器未经充满前就应调换，在调换收集，在塔体下部和旋风分离器下部的授粉器内，在授粉器未经充满前就应调换，在调换授粉器时，必须先将上面的蝶阀关闭方可进行；授粉器时，必须先将上面的蝶阀关闭方可进行；(7)若干燥的成品具有吸湿性，旋风分离若干燥的成品具有吸湿性，旋风分离器及其管道，授粉器的部位应用绝热材料包扎，这样可以避免干燥成品的吸潮吸湿。器及其管道，授粉器的部位应用绝热材料包扎，这样可以避免干燥成品的吸潮吸湿。此外，对于热敏性、软化点低的物料，排风温度过高时，物料产生软化，需增加冷却风此外，对于热敏性、软化点低的物料，排风温度过高时，物料产生软化，需增加冷却风量。量。第三

23、部分第二部分第一部分.运行结束离心喷雾干燥机正常运行后，还应定时收料、定时检查各系统运离心喷雾干燥机正常运行后，还应定时收料、定时检查各系统运行情况，记录各工艺参数。结束时，应首先关停加热装置，并用水行情况，记录各工艺参数。结束时，应首先关停加热装置，并用水来代替料液以冲洗料管残留料液，然后关闭料泵。当进口温度减低来代替料液以冲洗料管残留料液，然后关闭料泵。当进口温度减低到到100以下后可以停止送风机和抽风机的运行。接着清理干燥塔以下后可以停止送风机和抽风机的运行。接着清理干燥塔和除尘器内余料，关闭除尘器及气锤，最后关闭总电源，完成生产和除尘器内余料，关闭除尘器及气锤，最后关闭总电源，完成生产

24、操作。如遇紧急情况，必须立即关停设备，应首先关停送风机和料操作。如遇紧急情况，必须立即关停设备，应首先关停送风机和料泵。如果突遇停电，应使塔体自然降温，然后打开排污阀，排尽料泵。如果突遇停电，应使塔体自然降温，然后打开排污阀，排尽料浆管道内浆料，并清洗设备。浆管道内浆料，并清洗设备。此外，使用完毕后应将喷雾盘拆下，浸入水中，把残留物质用水此外，使用完毕后应将喷雾盘拆下，浸入水中，把残留物质用水清洗干净。在用清水洗不掉时，应用刷子刷洗。因为喷雾盘上的残清洗干净。在用清水洗不掉时，应用刷子刷洗。因为喷雾盘上的残留物质会带来喷雾不平衡度，严重影响喷头的使用寿命甚至损坏其留物质会带来喷雾不平衡度，严重

25、影响喷头的使用寿命甚至损坏其它机件。喷头工作完毕后和运输过程中切忌卧放。安放不正确，会它机件。喷头工作完毕后和运输过程中切忌卧放。安放不正确，会使主轴弯曲，影响使用，因此安放应有固定架。使主轴弯曲，影响使用，因此安放应有固定架。第三部分第二部分第一部分.清洗为保证干燥塔体及其管道和所有与成品接触的部件的清洗，得到一流的产品，为保证干燥塔体及其管道和所有与成品接触的部件的清洗，得到一流的产品，有规则的清洗设备是十分必要的。当产品品种更换时，或是设备已经停产有规则的清洗设备是十分必要的。当产品品种更换时，或是设备已经停产24h以上而未清洗的，应作一次全面彻底的清洗。以上而未清洗的，应作一次全面彻底

26、的清洗。清洗方法，可根据实际选择干洗、湿洗或化学洗。清洗方法，可根据实际选择干洗、湿洗或化学洗。干洗：用刷子、吸尘器清扫（适用于小型干燥机）。干洗：用刷子、吸尘器清扫（适用于小型干燥机）。湿洗：用湿洗：用6080的热水进行清洗。的热水进行清洗。化学洗：用碱液、酸液和各种洗涤剂清洗。其中，酸洗：将化学洗：用碱液、酸液和各种洗涤剂清洗。其中，酸洗：将HNO3配成配成12%浓度的溶液，加热温度不超过浓度的溶液，加热温度不超过65进行洗涤，然后用水清洗；碱洗：将进行洗涤，然后用水清洗；碱洗：将NaOH配成配成0.51%浓度的溶液，加热温度不超过浓度的溶液，加热温度不超过65进行洗涤，然后用清水清洗。进

27、行洗涤，然后用清水清洗。当进行湿洗和化学洗涤后，应将设备和各部件安装好，进行高温消毒，时间当进行湿洗和化学洗涤后，应将设备和各部件安装好，进行高温消毒，时间1530min。在设备清洗时，注意不能用氯及其化合物洗涤。空气过滤器的清。在设备清洗时，注意不能用氯及其化合物洗涤。空气过滤器的清洗，应按周围环境条件，即空气含尘量的高低而定，一般含量高的洗，应按周围环境条件，即空气含尘量的高低而定，一般含量高的36星期清星期清洗一次，含尘量低的洗一次，含尘量低的68星期清洗一次。其中的不锈钢细丝，用碱洗法洗涤后，星期清洗一次。其中的不锈钢细丝，用碱洗法洗涤后，仍应均匀地敷设到空气过滤器的框架内，并喷以轻质锭子油或真空泵油。仍应均匀地敷设到空气过滤器的框架内，并喷以轻质锭子油或真空泵油。