噴霧干燥機的工作原理

噴霧干燥機是一種現(xiàn)代高效干燥設備，廣泛應用于食品、制藥和化工等行業(yè)。其工作原理涉及多個關鍵階段，包括原料液霧化、熱空氣生成、混合接觸干燥、蒸發(fā)形成粉末、干燥階段劃分、物料空氣分離、細小物料收集以及廢氣排放處理等。以下是對這些階段的詳細解釋：

原料液霧化是噴霧干燥的第一步。在這一階段，原料液（可以是溶液、乳濁液、懸浮液，也可以是熔融液或膏狀物等可通過泵運輸?shù)囊后w）通過蠕動泵或其他輸送設備送入噴霧干燥機的頂部。然后，利用霧化器將原料液分散成微小的霧滴。霧化器通過特定的噴嘴將原料液轉(zhuǎn)化為微細的小水珠，形成霧狀。霧化的目的在于增大原料液的表面積，以便在與熱空氣接觸時迅速蒸發(fā)水分。

在噴霧干燥機中，空氣首先經(jīng)過過濾器凈化，去除塵土和雜質(zhì)。然后，經(jīng)過加熱器加熱至指定溫度。加熱后的空氣通過噴霧干燥機頂部的空氣分配器，以螺旋狀送入干燥塔內(nèi)部，形成一股旋轉(zhuǎn)的熱氣流。熱空氣的溫度和流量可以根據(jù)不同的干燥需求進行調(diào)節(jié)。

霧化的原料液進入干燥塔內(nèi)部后，與旋轉(zhuǎn)的熱氣流充分混合接觸。這是一個傳熱傳質(zhì)過程，熱空氣迅速將霧狀物料的水分蒸發(fā)，從而實現(xiàn)干燥。霧滴與空氣的接觸方式、混合與流動狀態(tài)決定于熱風分布器的結(jié)構型式、霧化器在干燥機內(nèi)的安裝位置及廢氣排出方式等。

在熱氣流的作用下，霧滴中的水分迅速蒸發(fā)，使物料逐漸干燥。這一過程中，物料的內(nèi)部同時發(fā)生著熱量傳遞和水分向外部的擴散和遷移，表面汽化和內(nèi)部擴散同時進行。隨著水分的蒸發(fā)，物料逐漸變成粉末狀或細顆粒狀。

干燥過程可分為恒速干燥階段和降速干燥階段。在恒速干燥階段，干燥速率的快慢主要取決于物料表面水分的蒸發(fā)速率，受外部條件的控制。隨著干燥過程的進行，物料含水率逐漸下降，進入降速干燥階段，此時干燥速率主要受物料內(nèi)部水分擴散速率的影響。

干燥好的物料會跟隨熱風進入旋風分離器。在旋風分離器中，物料與空氣進行分離。通過旋風的作用，物料被收集在旋風分離器的底部，形成干燥的粉末產(chǎn)品或半成品。

對于過于細小或輕的物料，可以在旋風分離器后加入布袋除塵裝置，進一步過濾和收集這些物料，以提高分離效果和產(chǎn)品收率。布袋除塵裝置可以有效地捕捉和收集細小的顆粒，確保產(chǎn)品質(zhì)量。

噴霧干燥過程中產(chǎn)生的廢氣在排放前必須進行處理，以確保符合環(huán)境保護的排放標準。廢氣通過排風管排出，可以經(jīng)過除塵、脫硫、脫硝等處理措施，以減少對環(huán)境的污染。