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    噴霧干燥系統的組成【科研儀器非標】

    2021-10-22 11:19:20

      噴霧干燥系統種類繁多,科研儀器非標其結構不盡相同,但一般都由一下四個部分組成。

      a.料液霧化部分:包括霧化器、供料泵、液料管道及閥門;

      b.熱風加熱部分:包括空氣加熱器、風機、空氣過濾器、熱風管道及閥門;

      c.霧滴與熱風的接觸和干燥部分:包括熱風分布器、噴霧干燥室等;

      d.干燥產品的回收及廢氣凈化部分:包括氣固分離的旋風分離器、濕式洗滌塔、排料閥、包裝機和廢氣引風機等。

      ①.供料系統

      供料系統一般由料液儲罐、供料槽、粗濾器或細濾器以及送料泵等組成。料液可以直接用送料泵輸送到霧化器中,也可以經過一個一定高度的供料槽流入霧化器內。料液儲罐應有足夠的體積容量,以保證裝置連續運行。一般常用兩個料液儲罐輪換供料,以保證把料液穩定地供給干燥器。料液粗過濾或者細過濾可以部分或完全消除霧化器的堵塞問題。供料系統的設計,必須考慮清洗容易和維修方便。供料系統的管道、管件以及設備等的材料選擇,主要取決于料液性質。例如,對于食品,全部要用不銹鋼;對于化學制品常要求采用特殊襯里的料液儲罐以及耐腐蝕的泵、管子及管件等。

      在許多情況下,料液在進入霧化器之前,需要進行預熱和預處理。預處理可以是混入添加劑或進行配料,以保證進料的性質。預熱通常是為了降低液料的粘度,以保證霧化器能按要求進行操作。預熱器可以是板式、夾套式、套管式、彎板式或蛇管式等。預處理和預熱處理應盡量在液料霧化器之前的空間位置與供料系統相連。

      ②.霧化器

      霧化器是噴霧干燥系統的心臟。霧化器能否產生符合霧滴粒度分布要求的料霧,是決定系統運行好壞的最重要因素。常用的霧化器有氣流式噴嘴、壓力式霧化器、旋轉霧化器,無論采用哪一種霧化技術,霧化器總是安裝在干燥室內。操作時,必須使料霧與熱風充分接觸。接觸時,熱風可以是向上、向下或向外流動。在所有情況下,都應使料霧中的水分在霧化器的近旁迅速蒸發;當物料到達干燥室壁面附近時,已經足夠干燥。如果干燥的時間不夠,就會出現半濕物料沉積在干燥室壁面上。

    科研儀器非標

      ③.熱風系統

      熱風系統是為噴霧干燥器提供干燥用熱風。熱風系統一般包括空氣過濾器、空氣加熱器、鼓風機、管道、閥門等。

      除了空氣中的塵埃對噴霧干燥產品不會造成污染的情況之外,通常環境空氣都要經過過濾器。閉路循環式干燥器排出的干燥介質要進行再循環,即先去除細分后,再回到加熱器中進行加熱。通常在洗滌器-冷凝器之后,要安裝一臺過濾器。

      過濾器的過濾介質應保證除去氣體中大于5μm的顆粒。過濾介質的效率一般以對標準灰塵截留的百分數表示。常用的過濾器的過濾效率應為80~85%。過濾器可以由若干個小過濾室組成,在其中固定過濾介質,過濾介質可以定期取出,進行人工清洗。也可以通過連續測定過濾器的壓力降,實現過濾介質的自動更換。即達到給定壓力降時,過濾滾子自動向前移動,使清潔的過濾面積投入使用,以降低過濾阻力。過濾器的輥子也是可以更換的。

      空氣加熱器可以是間接加熱式,也可以是直接加熱方式。熱源可以為蒸汽、燃料油、煤氣、熱流體或電能,應根據噴霧干燥產品及可供使用的燃料進行選擇。科研儀器非標常用的空氣加熱器有以下幾種類型。

      a.能耐高溫并容許與燃燒產物直接接觸的產品,可采用燒油或燒煤氣的直接加熱器;

      b.產品能耐高溫但不容許與燃燒產物直接接觸。應采用燒油或燒煤氣的間接加熱器;

      c.產品能抵抗燃燒產物的作用,但承受高溫有一定的限制;否則,會引起化學變化或燃燒??刹捎脽突驘簹獾闹苯涌諝饧訜崞?,但需要配置高溫自動報警系統。燃燒產物必須進行稀釋,以保證適宜的空氣溫度。

      d.產品既不耐高溫,也不可與燃燒產物直接接觸。必須采用間接空氣加熱器。小型噴霧干燥器通常也采用液體燃料或電加熱器。

      鼓風機通常采用離心式。后彎葉片的風機可輸送容量較大的空氣,且壓降很小。閥門一般為蝶閥等。

      ④.熱風分布器及噴霧干燥室

      一般情況下,熱風經過熱風分布器均布后,才能進入噴霧干燥室。熱風分布器的作用是均勻提供過程干燥所需要的熱量,控制霧滴及顆粒行經的路線以及快速將蒸發的水分從霧化區移走。霧化器和熱風分布器是通過霧化方式以及熱風與料霧的接觸形式來影響來影響霧滴的粒度分布。噴霧干燥室的功能是提供足夠的熱風以及物料的停留時間,使產品能達到所需的水分要求,而不致受熱變質以及在干燥室避免沉積。產品必須連續從干燥室排出或隨廢氣一起將全部干料送至分離及回收系統中進行回收。噴霧干燥室的設計方案多種多樣,但不外乎并流、逆流和混合流三種形式。

      并流式干燥器最為常見,其中又分為向下旋轉氣流、向下平行氣流、向上氣流、水平氣流。根據不同形式的需要,熱風分布器也會采用不同的進氣方式和不同的出流方式。

      逆流噴霧干燥室中的霧化器及熱風分布器分別位于干燥室的頂部和底部。這種結構主要用于裝設噴嘴式霧化器的直徑小而高的噴霧干燥塔中。熱風分布器使進入干燥室的熱風產生不同的旋轉運動。但由于干燥室較高,旋轉運動在干燥室的上部并不能得到維持。

      混合流噴霧干燥室中,氣體干燥介質和產品通過干燥室時,既有并流也有逆流,即物料向一個方向流動而干燥介質則朝著兩個方向流動。熱風進氣管及廢氣排放管和霧化器都位于干燥室的頂部,干燥產品從底部排出。

        噴霧干燥室的壁面材料可以是不銹鋼、碳鋼、鋁、特種合金,也可以是纖維和木材。目前干燥室壁面材料大多采用不銹鋼,主要用于乳制品、食品、精細化工制品及農藥等的干燥過程。而碳鋼側用于大宗化工產品、礦物及燃料氣體的脫硫等過程。

        ⑤.干燥產品排出

        大多數噴霧干燥室中,干燥產品都進入干燥室底部,再通過排料裝置排出。所謂主排放是將大部分干燥產品直接從干燥室底部排出,只有少量細粉被廢氣帶到粉料分離系統進行回收。

        對于特殊產品,需要將干燥室設計得更加精細。對熱塑性制品,干燥室避免必須保持低溫。為此可用冷空氣冷卻干燥室壁面或引入另外冷空氣或二次冷空氣對壁面進行清掃。科研儀器非標對于易粘壁的制品,還可以安裝電錘、氣錘或其它振動裝置,經常對壁面進行振打。

        ⑥.氣固分離及產品回收設備

        對離開干燥室的廢氣中夾帶的細分產品,必須有效地加以分離及回收,以保證干燥產品的回收率,防止細粉逃逸到大氣中造成環境污染??梢圆捎酶煞ɑ驖穹ɑ厥赵O備。干法回收設備如旋風分離器、袋慮器、靜電除塵器等用于第一級的分離回收。干法回收一般不會影響產品的質量,但通過旋風分離器時,那些脆性物料會被破碎而減小粒度。如果離開第一級分離設備的廢氣中,還存在微量細粉料,而且必須在除塵后才能將廢氣排入大氣的就要采用濕法除塵設備如濕式洗滌器、濕旋流分離器、沖洗風機等。

        旋風分離器的應用比較廣泛,這是因為它成本低,而且維護簡單。一般來說,旋風分離器的分離效率對大多數噴霧干燥產品是足夠高的,可以不用第二級收集設備,但無論怎樣都是達不到100%的。若要求很高,則需要采用二級收集裝置。

        由干燥室底部以及旋風分離器底部排出的產品需要進入一個共同的風送系統輸送到一個旋風分離器進行包裝。風送空氣可以直接排入大氣或回到噴霧干燥系統中。科研儀器非標也可以采用機械的皮帶輸送系統進行產品的輸送,但適用于顆粒狀不含塵的制品,否則會造成較大的環境粉塵。


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