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1、膏状物喷雾干燥技术的开发及应用在化工、食品及制药行业中 ,很多产品呈稀浆 散、粉碎的功能 ,使块、团状物料细小化 ,但对于 高料状 ,其含水率甚至高达 90 %以上 ,如触媒进料含 粘度的膏状物料其处理量受到限制 ,故它并不是 水率 92 %（湿基 ,以后均为湿基） ,饲料金霉素进料 一种理想的膏状物干燥法。喷雾干燥法物料颗粒含 水率 91 % ,采用喷雾干燥提取,但该干燥方法提细小 ,物料表面与热气流接触面大,干燥时间短,取产 品耗能极大。如果将物料先通过机械板框压 热效率高。但它受到物料输送与雾化的限制 ,只滤脱水 , 变成含水率为60 %70 %的滤饼膏状物,能适合于小批量、粘度相对较低
2、的、物料较稀的膏倍单位体积单位时间内的生产能力可提高42饲料金霉素的物料特性10倍,且避免了喷雾干燥的粘壁问题。含水率为60 %70 %的饲料金霉素是发酵但是,膏状物绝大部 分属于非牛顿流体,随着液（含水率91 %）经过板框压滤后的物料,有关该物料的不同及水份的变化,其 物理特性及流变特 物料流变特性和参数的报道尚未见到。根据笔者性千差万别 ,十分复杂 ,直接喷雾 干燥难度很大。初步研究结果,发现该物料粘附性极强,在料仓中本文以含水率为60 %70 %的饲料 金霉素物料 其物料的休止角超过45,基本失去流动性。这是为介质,成功地采用了直接喷雾干燥 ,基 本解决了 一种高粘度时变性非牛顿流体,在
3、恒定变形速率输送、雾化问题,取得了较好的效果。戶d udy下，其表观粘度n随剪切时间t而变1 国内外膏状物干燥方法小,如图 1 所示,这种流体称为触变性流体。国内外对膏状物的干燥主要有隧道干燥法、 振动流化 床干燥法、旋转闪蒸干燥法和喷雾干燥 法4种方法。隧道 干燥法采用的干燥器容积大, 小车在隧道内停留时间可以 很长,因此适用于处 理量大、干燥时间长的物料,但对于膏 糊块状的滤 饼物料,气流与物料接触面积小,干燥不均衡, 热 效率低。振动流化床干燥法虽然使被干燥的物料 处于 流态化 ,加速了传质的过程,使气流与物料接 触更充分 ,缩 短了干燥时间,但它更适合松散的颗1物料nlnt关系曲线（卩
4、Y Y）n1999 年粒状物料。旋转闪蒸干燥法虽然增加了物料被分图g除此之外 ,该物料还具有粘弹性流体法向应力差的一些特性.s在相同流速(在0,如威森堡效应.220. 3ms流速下，(Weissenberg)Ef2 fect) 爬杆现象、挤出物膨胀现象 (JetSwell) ,如图 2、3所示。图 2 威森堡效应图3挤出物膨胀现象经实测物料的其他部分流变特性及热敏性参数见表1。表1饲料金霉素（60 %70 %含水率）部分物性参数表观粘度与水的压降损失比 物料休止熔角点Pa，相同管径时）（ C1. 5 X104 3 X10416 0004800045601743 膏状物输送与雾化的难点及措施由上
5、述的 4 种干燥方法可见 ,膏状物的干燥最好采用直接的喷雾干燥法 ,但采用这项技术有以下 几个难点需要解决:a. 入料问题。本物料呈膏糊状、滤饼状 ,象胶泥一样基本失去了流动性。如何将这种物料送 入输送增压设备的入口这是首要解决的问题。笔者利用物料的时变性 ,通过进料装置将膏状物具备 初步的流动性 ,再经过挤压将物料送入输送设备的入口。这时进料装置的转速与物料含湿量关系较 大 ,在设计中应尽可能使一种转速适应较大范围物料的含湿量。b. 输送问题。对于液体和固体的输送一般比较好解决 ,但对膏状物的输送难度很大。笔者通 过改进了的压力均匀的往复式灰浆泵,实现了这种物料的输送,保证了较好的雾化效果。
6、c. 雾化问题。膏状物料粘附性极强 ,不易分散 ,易于使已分散的物料重新粘结成团。水份和物 料的结合状态属毛细管水、渗透水、吸附水和结构水 ,故水份在物料中的传递阻力大 ,必须设法将物 料分散成很小的颗粒 ,以减少传热传质阻力 ,才能大幅度降低干燥时间 ,提高干燥过程的热效率。笔者采用在一个喷嘴内实口径不超过 10mm 的杂物4 膏状物直接喷雾干 对膏状物的干燥采含水率 91 %的浆现一次物料三次气流的二内一外旋转混合的雾化器 ,便于拆卸安装 ,直 不会受堵 ,达到比较理想的雾化效果。燥的工艺流程 用直接喷雾干燥方法,其工艺流程如图4 所示。 液经板框机压滤脱水 ,压滤后含水率为 60 %70
7、 %的滤饼料落入储料斗 ,经立式锥形送料器把物料送至灰浆泵 ,由泵加压后通过管路送至雾化器 , 与来自空压机的压缩空 气在喷嘴内接触 ,把物料雾化成细小颗粒喷入塔内干燥。空气经热风炉加热后进入喷塔内作为干燥 气流 ,尾气经旋风分离器、脉冲袋滤器进行气固分离后进入引风机 ,引风机出口排至湍球塔经净化后 排空。 5 应用效果笔者设计和研制的饲料金霉素（60 %70 %含水率）膏状物直接喷雾干燥装置在某企业的生产运 行中 ,得到含水率 30 %左右的颗粒状产品, 为以后二步干燥创造了极好的条件,取得了较好效果。其 主要运行参数见表 2。第 26 卷 第 5 期化277图 4 膏状物直接喷雾干燥的工艺
8、流程图1 板框压滤机 ; 2 储料斗 ;3 立式锥形送料器 ; 4 热风炉 ;5 灰浆泵 ;6喷塔 ;7 雾化器 ; 8 旋风分离器;9 脉冲袋滤器 ; 10 引风机 ;11 湍球塔 ; 12 空压机表 2 膏状饲料金霉素喷雾干燥装置运行参数物料含水率%生产温度。C热效率颗粒动力平均干能力直径消耗燥强度mmkWt_ ikgh_ i初始终了kgh_ 进塔出塔最高最低60703035700180230708073. 856. 40. 11130 939注:动力消耗是指每干燥1t产品所需的动力;平均干燥强度是指每小时所蒸发的水分。6 结束语笔者实现了对膏状非牛顿流体的输送与雾化,为其干燥技术提供了开发、应用前提条件。同时,也 避免了长期以来喷雾干燥的粘壁问题。要想达到满意的雾化效果,除了首要解决入料和输送问题外,还 应保证使雾化器前的进料均匀、平稳及喷嘴内压缩气流的有效利用。
