噴霧幹燥設備原理與特征

噴霧幹燥機就是利用（yòng）熱能使物料（liào）中的水分汽化，並將所形成的蒸汽排至外部環境中的（de）過程。濕物料的幹燥受到外部環境條件和物料本（běn）身結構的影響（xiǎng）。

在幹燥過程中，一方麵（miàn）是表（biǎo）麵汽化過程，熱量從周圍環境傳遞至物（wù）料表麵，使表（biǎo）麵濕分（fèn）蒸發:另（lìng）一方麵，物料的內部也同（tóng）時發生（shēng）著熱量傳遞和水分（fèn）向外部的擴散和遷（qiān）移，這種表麵汽（qì）化和內部（bù）擴散的過程是同時進行的。幹燥的目（mù）的不僅要使表麵水分汽化，還必須使內部水（shuǐ）分不斷地向外擴散。當物料由內部擴散到表麵的水分大於從表麵蒸發的水分時，物料表麵仍保持濕潤，產（chǎn）生強烈的水分散發，且傳給物料（liào）的熱量幾乎全（quán）部消耗（hào）於水分的蒸發，物料表麵溫度近似等於幹燥介質的提球溫度，此時幹燥速率恒定，處於（yú）恒（héng）速（sù）幹燥（zào）階段（duàn）。在恒速幹燥階段，幹燥速率的快慢取決於物（wù）料表麵水分的蒸發速（sù）率，受外部條（tiáo）件的控製。

隨著幹燥過（guò）程的進行，物料含水率逐（zhú）漸下降，當達到某（mǒu）一 臨界水（shuǐ）分點C時，物料表麵的（de）蒸代分壓下降，內（nèi）部的水分擴散速率（lǜ）小於表麵汽化速率，由於水分不能及時向（xiàng）外擴散，造成物料表麵首先幹燥，蒸發表（biǎo）麵向內部轉移，熱能一部分用於幹燥所必（bì）需的傳（chuán）熱和傳（chuán）質，另部分則使物料升溫，幹燥速率開始（shǐ）下降，進人降速幹燥階段。降速幹燥（zào）階段的幹燥速率主要受物料內部水分擴散速率（lǜ）的影響。

顯然，臨界水分點Co是一個關鍵點，它（tā）是等速與降速幹燥階（jiē）段的分界點。到臨（lín）界點（diǎn）後，物料內部水分（fèn）向表麵的遷移速率已趕不上物料表麵水分（fèn）的汽化速率。由於物料結構、形（xíng）狀及大（dà）小等因索的不同，物料具（jù）有不（bú）同的（de）水分遷移速率，而幹燥介（jiè）質的（de）操作條件又將使物料有不同的表麵汽化速率。因此（cǐ），臨界（jiè）濕含量與物（wù）料的特性和幹燥介質等（děng）條件有關。如若恒速幹（gàn）燥階段的幹燥速率太快，或料層較厚，則易使水分由內部遷移至（zhì）表（biǎo）麵（miàn）的速率在物料濕含（hán）量較高時就小於表麵水分（fèn）的汽化速率，這樣物料的臨界含（hán）水量就必（bì）然較高。

因此，從幹燥技術的角度出發，^重要的一（yī）點是盡可（kě）能地（dì）降低物料的臨界濕含量，使幹燥過程^大限度地處於恒速幹（gàn）燥階段以縮（suō）短所需（xū）的幹燥（zào）時間，避免（miǎn）物料溫度過高，使物料發生變質或造成過大的能耗，從而得到在較低溫度下幹燥（zào）的高質量產品。

小型噴霧幹燥（zào）機可以拓寬恒速幹燥階段的水分範圍（wéi）。在氣流幹燥管內氣固懸（xuán）浮物中，由於高速氣流的（de）作用，黏結的物料被打散，相當於L在（zài）減小，而物料的每個顆粒其全部表麵都將參與水分蒸發，使得臨界濕含量下降，使之更加接近於物料的平衡水分，在（zài）^大限度（dù）內保持顆粒表麵的均勻排濕，使幹燥過程（chéng）盡量處於（yú）恒速幹燥階（jiē）段。氣（qì）流幹燥器以高溫、高速氣流作（zuò）為幹燥介質來強（qiáng）化幹燥過程，氣固相間接觸時間極短，所以一般（bān）僅能適用於物料進行（háng）表麵（miàn）蒸發的恒速幹燥（zào）階段，物料中所（suǒ）含水分應以潤濕水、孔隙水或（huò）較粗管（guǎn）徑（jìng）的毛細管水為主。在（zài）這種水分與（yǔ）物料結合狀態下的濕物料（liào）均可在氣流幹燥器中幹燥，^終獲得水分為0.3%~ 1%的幹物料。對於吸附性或細胞質物料，則（zé）很難將其幹燥到含水（shuǐ）量在2%~3%以下，而那些水分在（zài）物料內部的遷移以（yǐ）擴散為主的濕物料則不適合於氣流幹燥。