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1、喷雾干燥喷雾干燥是将原料液用雾化器分散成雾滴，并用热空气(或其它气体)与雾滴直接接触的方式而获得粉粒状产品的一种干燥过程。原料液可以是溶液、乳浊液或悬浮液，也可以是熔融液或膏状物。干燥产品可根据需要，制成粉状、颗粒状、空心球或团粒状。图1-1是一个典型的喷雾干燥系统流程图。如图所示，原料液有贮料罐1经过滤器2由泵3输送到11喷雾干燥器顶部的5雾化器雾化为雾滴。新鲜空气由8鼓风机经过7过滤器、6空气加热器及空气分布器送入喷雾干燥器的顶部，与雾滴接触、混合，进行传热和传质，即进行干燥。干燥后的产品由塔底引出。夹带细粉尘的废气经10旋风分离器由9引风机排入大气。喷雾干燥可分为三个基本过程阶段：料液雾
2、化为雾滴；雾滴和干燥介质接触、混合及流动，即进行干燥；干燥产品与空气分离。（1） 喷雾干燥的第一阶段料液的雾化料液雾化为雾滴和雾滴与热空气的接触、混合是喷雾干燥独有的特征。雾化的目的在于将料液分散为微细的雾滴，具有很大的表面积，雾滴的大小和均匀程度对产品质量和技术经济指标影响很大，特别是对热敏性物料的干燥尤为重要。如果喷出的雾滴大小不均匀，就会出现大颗粒还没达到干燥要求，而小颗粒却已干燥过度而变质。因此，料液雾化所用的雾化器是喷雾干燥的关键部件。目前常用的雾化器可作如表1-1所示的分类。常用的雾化器有气流式、压力式和旋转式。气流式喷雾器在医药、染料、塑料工业使用较广泛。喷雾器的孔径一般都较大，
3、除适应溶液以外，还含有大颗粒的浆糊状物料和较粘稠的物料也能顺利雾化。通过压缩空气在雾化器内产生高速气流，使气流同物料之间，料液和料液之间产生摩擦而被雾化。大型的气流式喷雾干燥塔内也装有多个雾化器，最多可以装24个。常用的气流式雾化器有二流、三流两种形式，根据物料的粘度和产品的粒度要求又可分为内混（料液与高速气流在雾化器内混合）、外混（料液与高速气流在雾化器外混合）两种操作形式。三气流式雾化器的缺点是能耗较高，大型雾化器的产品粒度分布宽。三流式雾化器的产品粒度较细、适应物料的粘度也相应较高，同时消耗的能量也比二流雾化器高一些。压力式喷雾干燥器是通过高压设备给料液加压后通过雾化器雾化，其压力一般在
4、220MPa。这种结构在食品、轻工业、染料行业使用最多。可以在一塔内安装多个雾化器，最大处理量能够达到2000kg/h。它对料液的要求较高，在进雾化器前必须进行过滤，以防杂质堵塞雾化器。在常用的三种雾化器中，这种结构较紧凑，生产能力大，耗能量最少，而且改变内部元件能改变不同的雾炬形状。调节雾化压力能调整产品粒度，主要缺点是在一定的雾化压力下喷雾量不能在线调节。离心式雾化器主要利用高速旋转轴产生很大的离心力，使料液被甩出去而分散雾化，在食品、染料、化肥工业中使用较多。使用离心雾化器有两个主要目的，一个是以干燥为主，这类雾化器是高速旋转轴和不同结构的圆盘组成，工业生产用的离心式雾化器最高转速为70
5、0030000r/min,线速度为100300m/s。另一类主要以造粒为主，辅以干燥过程，主要用在化肥工业中，转速多数在300500r/min。离心式雾化器的特点是可以处理较粘稠，料液内含有颗粒的物料，特点是雾化均匀，不易堵雾化器，能量消耗高于压力式而低于气流式。缺点是结构复杂，雾化器在高温区工作，维修量较大，雾化器产生水平雾焰，需要较大的设备半径。（2） 喷雾干燥的第二阶段雾滴和空气的接触（混合、流动、干燥）雾滴与空气的接触、混合及流动是同时进行的传热传质过程，即干燥过程。此过程在干燥塔内进行。雾滴的接触方式，混合与流动状态决定于热风分布器的结构型式、雾化器在塔内的安装位置及废气排放方式等。
6、在干燥塔内，雾滴-空气有并流、逆流及混合流。雾滴与空气的接触方式不同，对干燥塔内的温度分布、雾滴（或颗粒）的运动轨迹、颗粒在干燥塔中的停留时间及产品性质等均有很大影响。雾滴的干燥过程也经历着恒速和降速阶段。研究雾滴的运动及干燥过程，主要是确定干燥时间和干燥塔的主要尺寸。（3）喷雾干燥的第三个阶段干燥产品与空气分离（通常称为气-固分离）喷雾干燥的产品大多数都采用塔底出料，部分细粉夹带在排放的废气中，这些细粉在排放前必须收集下来，以提高产品收率，降低生产成本；排放的废气必须符合环境保护的排放标准，以防止环境污染。喷雾干燥通常采用的气-固分离方法，可有下列几种组合方式。A 只用旋风分离器一级分离后排放，图1-1所示。B 采用旋风分离器和布袋过滤器二级气固分离后排放，图1-2所示。通常采用此法。C 采用旋风分离器和湿法除尘（文丘里洗涤器）二级气固分离方法，图1-3所示D 只采用布袋过滤一级分离方法，图1-4所示。年产5000t白炭黑的喷雾干燥就采用此流程。E 采用静电除尘技术，进行一级气-固分离，图1-5所示。1
