1第五章 干燥設(shè)備12干燥機理生物工業(yè)產(chǎn)品干燥的特點生物工業(yè)制品干燥設(shè)備主要內(nèi)容23第一節(jié)第一節(jié)第一節(jié)第一節(jié) 物料干燥過程及生物制品干燥的特點物料干燥過程及生物制品干燥的特點物料干燥過程及生物制品干燥的特點物料干燥過程及生物制品干燥的特點一、固體物料干燥機理一、固體物料干燥機理 濕物料的干燥干燥有有2 2個個基本過程基本過程同時進(jìn)行：1.1.熱量由氣體傳遞給濕物料，使其溫度升高；熱量由氣體傳遞給濕物料，使其溫度升高；2.2.物料內(nèi)部的水分向表面擴散，并在表面汽化被氣流帶走。物料內(nèi)部的水分向表面擴散，并在表面汽化被氣流帶走。其中質(zhì)量傳遞過程又由兩步構(gòu)成：其中質(zhì)量傳遞過程又由兩步構(gòu)成：水分由物料水分由物料內(nèi)部內(nèi)部向表面向表面擴散擴散（推動力是濕度梯度，擴散阻力與物（推動力是濕度梯度，擴散阻力與物料的內(nèi)部結(jié)構(gòu)有關(guān)、與水分和物料的結(jié)合方式有關(guān)）料的內(nèi)部結(jié)構(gòu)有關(guān)、與水分和物料的結(jié)合方式有關(guān)）水分在物料水分在物料表面汽化表面汽化并被氣流帶走。（推動力是物料表面氣膜內(nèi)并被氣流帶走。（推動力是物料表面氣膜內(nèi)的水蒸氣分壓與氣流主體中水蒸氣分壓的差值）。的水蒸氣分壓與氣流主體中水蒸氣分壓的差值）。34干燥速率的強化干燥速率的強化（一）（一）表面汽化控制表面汽化控制的干燥過程（改善外部傳遞因素）的干燥過程（改善外部傳遞因素）常壓對流干燥：常壓對流干燥：因物料表面保持充分濕潤，物料的表因物料表面保持充分濕潤，物料的表面溫度可近似為空氣的濕球溫度，水分的汽化可看做面溫度可近似為空氣的濕球溫度，水分的汽化可看做是濕球溫度下純水表面的汽化。應(yīng)提高空氣溫度，降是濕球溫度下純水表面的汽化。應(yīng)提高空氣溫度，降低空氣濕度，改善空氣與物料之間的流動和接觸狀況，低空氣濕度，改善空氣與物料之間的流動和接觸狀況，均有利于提高干燥速率。均有利于提高干燥速率。真空干燥條件：真空干燥條件：提高干燥室的真空度，可降低水分的提高干燥室的真空度，可降低水分的汽化溫度，從而可有效提高干燥速率。汽化溫度，從而可有效提高干燥速率。（二）（二）內(nèi)部擴散控制內(nèi)部擴散控制的干燥過程（改善內(nèi)部擴散因素）的干燥過程（改善內(nèi)部擴散因素）減小物料顆粒直徑，縮短水分在內(nèi)部的擴散路程，以減小物料顆粒直徑，縮短水分在內(nèi)部的擴散路程，以減小內(nèi)部擴散阻力；提高干燥溫度，以增加水分?jǐn)U散減小內(nèi)部擴散阻力；提高干燥溫度，以增加水分?jǐn)U散 的自由能，具有利于提高干燥速率的自由能，具有利于提高干燥速率。45二、恒速干燥和降速干燥二、恒速干燥和降速干燥1 1、恒速干燥階段、恒速干燥階段空氣溫度與濕物料表面溫度的差值維持空氣溫度與濕物料表面溫度的差值維持不變，不變，傳熱速率恒定傳熱速率恒定，干燥過程在恒溫，干燥過程在恒溫下進(jìn)行。濕物料表面處的水蒸氣壓與空下進(jìn)行。濕物料表面處的水蒸氣壓與空氣中的水蒸氣分壓之差維持恒定，傳質(zhì)氣中的水蒸氣分壓之差維持恒定，傳質(zhì)速率恒定。速率恒定。恒速階段的干燥速度取決于物料表面水分的汽化速率，即取決于物料外部恒速階段的干燥速度取決于物料表面水分的汽化速率，即取決于物料外部的干燥條件（空氣溫度、濕度及流速等），又被稱之為表面汽化控制階段，的干燥條件（空氣溫度、濕度及流速等），又被稱之為表面汽化控制階段，主要是排除游離水分。主要是排除游離水分。干燥速率曲線干燥速率曲線2 2、降速干燥階段、降速干燥階段物料濕含量降至臨界點以后，開始進(jìn)入降速干燥階段。水分由物料內(nèi)部物料濕含量降至臨界點以后，開始進(jìn)入降速干燥階段。水分由物料內(nèi)部向物料表面向物料表面?zhèn)鬟f傳遞的速率的速率小于小于濕物料表面水分的濕物料表面水分的汽化速率汽化速率，且隨著物料濕，且隨著物料濕含量的降低而降低，所以含量的降低而降低，所以干燥速度愈來愈小干燥速度愈來愈小。另外，由于在這一階段的。另外，由于在這一階段的空氣傳遞給濕物料的熱量除一部分用于水分的汽化，剩余的熱量則使物空氣傳遞給濕物料的熱量除一部分用于水分的汽化，剩余的熱量則使物料料溫度升高溫度升高，故此階段是在，故此階段是在升溫升溫條件下進(jìn)行的干燥。條件下進(jìn)行的干燥。降速干燥階段的干燥速度主要取決于物料本身的結(jié)構(gòu)、形狀及大小等特降速干燥階段的干燥速度主要取決于物料本身的結(jié)構(gòu)、形狀及大小等特性，其次是干燥溫度，所以又稱內(nèi)部擴散控制階段，主要是排除結(jié)合水性，其次是干燥溫度，所以又稱內(nèi)部擴散控制階段，主要是排除結(jié)合水分。分。56生物工業(yè)產(chǎn)品干燥的特點 生物工業(yè)產(chǎn)品一般為生物工業(yè)產(chǎn)品一般為熱敏性熱敏性的物質(zhì)，物的物質(zhì)，物料在干燥過程中受高溫或受熱時間過長，都料在干燥過程中受高溫或受熱時間過長，都會影響產(chǎn)品的穩(wěn)定性和使產(chǎn)品受到某種程度會影響產(chǎn)品的穩(wěn)定性和使產(chǎn)品受到某種程度的破壞。因此要求干燥設(shè)備的破壞。因此要求干燥設(shè)備 快速高效，干燥快速高效，干燥溫度不能過高，干燥時間不能太長，產(chǎn)品純溫度不能過高，干燥時間不能太長，產(chǎn)品純度不能受到影響，有時甚至要求不能有雜菌度不能受到影響，有時甚至要求不能有雜菌染染(浸浸)入。有活性物質(zhì)要求的，必須使活性物入。有活性物質(zhì)要求的，必須使活性物質(zhì)損失最少。質(zhì)損失最少。67設(shè)備類型非絕熱干燥非絕熱干燥:常壓干燥設(shè)備、真空干燥設(shè)備、傳常壓干燥設(shè)備、真空干燥設(shè)備、傳導(dǎo)傳熱干燥設(shè)備、輻射傳熱干燥。導(dǎo)傳熱干燥設(shè)備、輻射傳熱干燥。絕熱干燥：絕熱干燥：噴霧干燥設(shè)備、氣流干燥、流化床干噴霧干燥設(shè)備、氣流干燥、流化床干燥、移動床干燥、沸騰干燥設(shè)備、回轉(zhuǎn)圓筒干燥燥、移動床干燥、沸騰干燥設(shè)備、回轉(zhuǎn)圓筒干燥機。機。生物工業(yè)產(chǎn)品干燥設(shè)備的選型原則 78選型原則滿足產(chǎn)品的質(zhì)量要求滿足產(chǎn)品的質(zhì)量要求滿足產(chǎn)品的純度要求滿足產(chǎn)品的純度要求根據(jù)物料的特性根據(jù)物料的特性考慮產(chǎn)量及勞動條件考慮產(chǎn)量及勞動條件瞬時快速干燥設(shè)備：瞬時快速干燥設(shè)備：滾筒干燥設(shè)備、噴霧干燥設(shè)備、滾筒干燥設(shè)備、噴霧干燥設(shè)備、氣流干燥設(shè)備、沸騰干燥設(shè)備等氣流干燥設(shè)備、沸騰干燥設(shè)備等低溫干燥設(shè)備：低溫干燥設(shè)備：真空干燥設(shè)備、冷凍干燥設(shè)備真空干燥設(shè)備、冷凍干燥設(shè)備適合熱敏性物質(zhì)的適合熱敏性物質(zhì)的 兩類設(shè)備兩類設(shè)備 89生物工業(yè)制品干燥設(shè)備9一、常壓干燥設(shè)備一、常壓干燥設(shè)備麥芽干燥塔麥芽干燥塔干燥的目的和要求干燥的目的和要求 干燥目的：將綠麥芽水分由將綠麥芽水分由4245%減減少到約少到約3.5%，停止大麥芽的生長和酶的，停止大麥芽的生長和酶的作用，同時需保存酶的活性，以利貯藏；作用，同時需保存酶的活性，以利貯藏；使麥根易于脫落；除去綠麥芽的生腥味，使麥根易于脫落；除去綠麥芽的生腥味，生成麥芽特有的色香味。生成麥芽特有的色香味。第二節(jié)第二節(jié) 非絕熱干燥設(shè)備非絕熱干燥設(shè)備10 干燥過程分兩個階段：干燥過程分兩個階段：等速干燥階段：等速干燥階段：降速干燥：降速干燥：萎凋階段：水分由萎凋階段：水分由45%810%；為表面為表面 汽化控制；宜采用低溫、大空汽化控制；宜采用低溫、大空氣流量操作，除去大部分的水分。氣流量操作，除去大部分的水分。內(nèi)部擴散控制，脫水緩慢，升溫不能太內(nèi)部擴散控制，脫水緩慢，升溫不能太高太快，否則易形成玻璃質(zhì)粒。最后數(shù)高太快，否則易形成玻璃質(zhì)粒。最后數(shù)小時將溫度慢慢升高到規(guī)定的焙焦溫度小時將溫度慢慢升高到規(guī)定的焙焦溫度8085，增加麥芽的色香味。，增加麥芽的色香味。11 二、麥芽干燥塔類型、結(jié)構(gòu)與操作二、麥芽干燥塔類型、結(jié)構(gòu)與操作水平式烘床水平式烘床垂直烘床垂直烘床一層一層 單層高效圓柱型單層高效圓柱型二層二層 矩形矩形三層三層單層高效麥芽干燥塔的結(jié)構(gòu)與操作單層高效麥芽干燥塔的結(jié)構(gòu)與操作 結(jié)構(gòu)一般為圓形，磚混結(jié)構(gòu)，裝置如圖結(jié)構(gòu)一般為圓形，磚混結(jié)構(gòu)，裝置如圖12烘床開孔率烘床開孔率20%40%，干燥室高度干燥室高度6m以上，以上，麥芽含水降麥芽含水降至至10%以下時使用循環(huán)風(fēng)，節(jié)熱以下時使用循環(huán)風(fēng)，節(jié)熱 30%，干麥芽由刮板機排出塔外。，干麥芽由刮板機排出塔外。13每烘焙周期每烘焙周期1m2烘床的麥芽產(chǎn)量烘床的麥芽產(chǎn)量 225300kg烘焙周期烘焙周期 1622h綠麥層高度綠麥層高度 0.801.5m烘焙烘焙l00kg麥芽的耗熱量麥芽的耗熱量 (2.742)104kJ烘床下空氣壓頭烘床下空氣壓頭 裝入綠麥芽：裝入綠麥芽：6l0kPa(0.661.0mH2O)千燥后期千燥后期 23kPa(0.200.3mH2O)單層水平式高效麥芽干燥塔技術(shù)指標(biāo)如下：單層水平式高效麥芽干燥塔技術(shù)指標(biāo)如下：14操作條件151.生產(chǎn)能力生產(chǎn)能力單層高效干燥塔的設(shè)計計算單層高效干燥塔的設(shè)計計算G干燥能力干燥能力24h，kg/d h烘床綠麥層高度，烘床綠麥層高度，m V2 每噸大麥產(chǎn)干麥芽量每噸大麥產(chǎn)干麥芽量m3/t，一般，一般1.42 V1 每噸大麥產(chǎn)綠麥芽量每噸大麥產(chǎn)綠麥芽量m3/t，一般，一般3.2 干麥芽比容干麥芽比容kg/m3 550 A 烘床面積烘床面積m2代入可得代入可得式中式中1617 L 每每h所需絕干空氣量所需絕干空氣量 kg/h W 每每h蒸發(fā)水分蒸發(fā)水分 kg/h xe 離開綠麥層空氣濕含量離開綠麥層空氣濕含量 kgH2O/(kg干氣干氣)xo 進(jìn)入綠麥層空氣濕含量進(jìn)入綠麥層空氣濕含量 kgH2O/(kg干氣干氣)x 空氣在綠麥層的濕含量空氣在綠麥層的濕含量 kgH2O/(kg干氣干氣)k 蒸發(fā)系數(shù)蒸發(fā)系數(shù) kgH2O/(h.m2.x)xg空氣離開麥層溫度下的飽和濕含量空氣離開麥層溫度下的飽和濕含量kgH2O/(kg干氣干氣)A 蒸發(fā)表面積蒸發(fā)表面積m2 對麥層干燥對麥層干燥k A隨時在發(fā)生變化隨時在發(fā)生變化,1h內(nèi)可看作恒定內(nèi)可看作恒定 2.空氣耗量空氣耗量 干燥初期最大干燥初期最大 水分降到水分降到10%以下不適用以下不適用一般每百一般每百kg麥芽需空氣麥芽需空氣8001200m3/h18 Q 空氣在加熱氣吸收的熱量空氣在加熱氣吸收的熱量,kJ/h;Q1 空氣在第一小時內(nèi)帶走的熱量空氣在第一小時內(nèi)帶走的熱量,kJ/h;Q2 麥芽在第一小時內(nèi)吸收的熱量麥芽在第一小時內(nèi)吸收的熱量,kJ/h;Q3 干燥塔熱損失干燥塔熱損失,kJ/h;據(jù)測定干燥塔熱損據(jù)測定干燥塔熱損 2090kJ/(100kg干麥芽干麥芽d)3.熱量消耗熱量消耗Q=Q1+Q2+Q3每生產(chǎn)每生產(chǎn)100kg干麥芽一般干麥芽一般5.7105kJ 最佳最佳3.77 105kJ 最壞最壞7.7105kJ 19 p空氣通過麥芽層時的壓力降空氣通過麥芽層時的壓力降 Pa，H麥芽層厚度，麥芽層厚度，m；空氣流速空氣流速m/s.加熱器傳熱面積加熱器傳熱面積對翅片對翅片 k165kJ/(m2h)4.壓力損失計算壓力損失計算 當(dāng)麥層高當(dāng)麥層高0.31.5m,空氣流速空氣流速0.31.5m/s，可由下式計算可由下式計算:20 一般由一般由密閉干燥室、冷凝器和真空泵密閉干燥室、冷凝器和真空泵組成，常用的有：組成，常用的有：二、真空干燥設(shè)備二、真空干燥設(shè)備 真空干燥真空干燥的特點是：干燥過程中物料的溫度低，無過熱現(xiàn)象，水分易于蒸發(fā)，干燥產(chǎn)品可形成多孔結(jié)構(gòu)，有較好的溶解性、復(fù)水性，有較好的色澤和口感。干燥產(chǎn)品的最終含水量低。干燥時間短，速度快。干燥時所采用的真空度和加熱溫度范圍較大，通用性好。設(shè)備投資和動力消耗高于常壓熱風(fēng)干燥。211.真空箱式干燥器真空箱式干燥器：是在常壓箱式干燥機基礎(chǔ)上加裝密封和增加真空泵，使物料在干燥箱內(nèi)在一定的真空度下進(jìn)行干燥。22232425262.帶式真空干燥器：帶式真空干燥器：是一種連續(xù)進(jìn)料、連續(xù)出料形式的接觸式真空干燥設(shè)備待干燥的料液通過輸送機構(gòu)直接進(jìn)入處于高度真空的干燥機內(nèi)部，攤鋪在干燥機內(nèi)的若干條干燥帶上，由電機驅(qū)動特制的膠輥帶動干燥帶以設(shè)定的速度沿干燥機筒體方向運動，每條干燥帶的下面都設(shè)有相互獨立的加熱板和冷卻板（或冷卻滾筒），干燥帶與加熱板、冷卻板緊密貼合，以接觸傳熱的方式將干燥所需要的能量傳遞給物料。271.加熱滾筒加熱滾筒 2.真空室真空室 3.冷卻滾筒冷卻滾筒 4.制品出口制品出口5.原料進(jìn)口原料進(jìn)口 6.不銹鋼帶不銹鋼帶 7.輻射加熱器輻射加熱器 8.至真空系統(tǒng)至真空系統(tǒng)2829303.耙式真空干燥器：耙式真空干燥器：一種間歇操作的干燥器，被干燥物料從殼體上方正中間加入，在不斷轉(zhuǎn)動的耙齒的攪拌下，物料與殼體壁接觸時，表面不斷更新。被干燥物料受到熱載體的間接加熱，使物料水分汽化，汽化的水分由真空泵及時排出。313233343536u 氣流干燥原理及設(shè)備氣流干燥原理及設(shè)備u 流化床干燥原理及設(shè)備流化床干燥原理及設(shè)備u 噴霧干燥原理及設(shè)備噴霧干燥原理及設(shè)備u 冷凍干燥原理及設(shè)備冷凍干燥原理及設(shè)備第三節(jié)第三節(jié) 絕熱真空干燥設(shè)備絕熱真空干燥設(shè)備3738一、氣流干燥原理及設(shè)備工工作作原原理理：氣流干燥是利用熱流將物料在流態(tài)下進(jìn)行干燥的過程。干燥操作中，濕物料在熱氣流中呈懸浮狀態(tài)，每個物料顆粒都被熱空氣所包圍，因而使?jié)裎锪显诹鲃舆^程中最大限度地與空氣充分接觸，氣體與固體之間進(jìn)行傳熱和傳質(zhì)，達(dá)到干燥的目的。適適用用范范圍圍：適用于潮濕分散狀態(tài)顆粒物料的干燥，如生物工業(yè)中味精、檸檬酸、四環(huán)素類抗生素等的干燥。特點：特點：1、干燥強度大。2 干燥時間短。3 適用性廣。4 設(shè)備結(jié)構(gòu)簡單，占地面積小，生產(chǎn)能力大，能連續(xù)操作，可實現(xiàn)自動控制。383940長管氣流干燥味精流程長管氣流干燥味精流程干燥管干燥管40414243444546正負(fù)兩級氣流干燥機一級正壓干燥二級負(fù)壓干燥循環(huán)干燥過程46474849 工作工作原理：原理：利用不同的噴霧器，將懸浮液或黏滯的液體噴成霧狀，因此料液能形成很大的比表面積，使霧滴同熱空氣發(fā)生熱質(zhì)交換，在幾秒至幾十秒內(nèi)迅速排出水分干燥。成品以粉末狀態(tài)沉降于干燥室底部，連續(xù)或間斷地從卸料器排出。二、二、噴霧干燥噴霧干燥適適用用范范圍圍：特別適合于不能借助結(jié)晶方法得到固體產(chǎn)品的生物制品生產(chǎn)中，如酵母、核苷酸，某些抗生素藥物的干燥。50噴霧干燥的噴霧干燥的特點特點：1.1.干干燥燥速速度度快快、時時間間短短，一一般般為為3 3-30s30s，2020-6060m m的的霧霧滴滴，表面積表面積200200-5000m5000m2 2/m/m3 3，極易汽化干燥。，極易汽化干燥。2.2.干干燥燥溫溫度度較較低低。由由于于霧霧滴滴中中含含有有大大量量水水分分，表表面面溫溫度度不不超超過過空空氣氣的的濕濕球球溫溫度度，一一般般為為5050-6060，物物料料停停留留時時間間短，最終溫度不太高，非常適合熱敏性物料的干燥。短，最終溫度不太高，非常適合熱敏性物料的干燥。3.3.制品具有良好的分散性和溶解性，成品純度高。制品具有良好的分散性和溶解性，成品純度高。4.4.噴噴霧霧干干燥燥的的容容積積干干燥燥強強度度小小，干干燥燥室室體體積積大大，熱熱量量消消耗耗多多，一一般般蒸蒸發(fā)發(fā)1kg1kg水水分分約約需需6000kJ6000kJ熱熱量量，相相當(dāng)當(dāng)2.52.5-3.5kg3.5kg的蒸汽。的蒸汽。5152 關(guān)鍵：料液的霧化 根據(jù)不同的霧化器分為根據(jù)不同的霧化器分為壓力、氣流、離心壓力、氣流、離心53 1.1.壓力式機械噴霧干燥壓力式機械噴霧干燥 不常采用不常采用 利用高壓往復(fù)泵，以利用高壓往復(fù)泵，以5 5-20MPa20MPa的壓力從的壓力從0.50.5-1.5mm1.5mm的的噴孔噴出，分散成噴孔噴出，分散成5050-150m150m的液滴的液滴。2.2.氣流噴霧干燥氣流噴霧干燥 依靠壓力依靠壓力0.250.25-0.6MPa0.6MPa壓縮空氣高速通過噴嘴將料液壓縮空氣高速通過噴嘴將料液吸入霧化。噴嘴孔徑吸入霧化。噴嘴孔徑1 1-4mm4mm，能處理粘性料液。，能處理粘性料液。蛋白酶、核苷酸蛋白酶、核苷酸。5455氣流噴霧干燥塔 熱空氣入口熱空氣入口溫度計溫度計擴散盤擴散盤視鏡視鏡人孔人孔廢氣出口廢氣出口成品貯灌成品貯灌螺旋排風(fēng)管螺旋排風(fēng)管物料入口物料入口壓縮空氣入口壓縮空氣入口工作原理：工作原理：55氣流噴霧干燥塔結(jié)構(gòu)尺寸氣流噴霧干燥塔結(jié)構(gòu)尺寸徑高比徑高比1 1：2.432.43直徑與錐高比直徑與錐高比1 1：1.31.61.31.6空塔氣速空塔氣速0.150.2m/s0.150.2m/s回風(fēng)管空氣流速回風(fēng)管空氣流速1012m/s1012m/s材料不銹鋼板材料不銹鋼板1mm1mm56氣流噴霧器噴嘴氣流噴霧器噴嘴（兩種形式兩種形式）內(nèi)部混合式內(nèi)部混合式 （噴嘴內(nèi)混合）（噴嘴內(nèi)混合）外部混合式外部混合式 常用內(nèi)部混合式常用內(nèi)部混合式 a a雙流式噴嘴雙流式噴嘴 b b三流式噴嘴三流式噴嘴5758液料槽液料槽液料泵液料泵壓縮空氣壓縮空氣氣流噴嘴氣流噴嘴干燥塔干燥塔旋風(fēng)分離器旋風(fēng)分離器布袋除塵器布袋除塵器加熱器加熱器氣流噴霧干燥流程5859 利用在水平方向作高速旋轉(zhuǎn)的圓盤給予料液以離心力，使其高利用在水平方向作高速旋轉(zhuǎn)的圓盤給予料液以離心力，使其高速甩出，形成薄膜、細(xì)絲或液滴，同時又受到周圍空氣的摩擦、速甩出，形成薄膜、細(xì)絲或液滴，同時又受到周圍空氣的摩擦、阻礙與撕裂等作用形成細(xì)霧而干燥的過程。酶制劑阻礙與撕裂等作用形成細(xì)霧而干燥的過程。酶制劑 塔頂有熱風(fēng)盤、塔內(nèi)：離心噴霧機塔頂有熱風(fēng)盤、塔內(nèi)：離心噴霧機(噴盤噴盤)等等 離心噴霧機轉(zhuǎn)速離心噴霧機轉(zhuǎn)速72757363r/min72757363r/min，最低線速度最低線速度100m/s100m/s是成霧的臨界速度是成霧的臨界速度 定型產(chǎn)品有定型產(chǎn)品有150L150L，500L500L，1000L/h1000L/h 根據(jù)噴矩概念根據(jù)噴矩概念9090以上液滴下落，不具有水平速度，以上液滴下落，不具有水平速度，干燥塔干燥塔半徑大于噴距，一般液滴不會碰壁。半徑大于噴距，一般液滴不會碰壁。2 2.離心噴霧干燥離心噴霧干燥60噴矩：噴矩：在某一半徑的圓周內(nèi)，有在某一半徑的圓周內(nèi)，有90909595液滴下落，液滴下落，不再具有水平速度，這個半徑距離即稱噴矩。不再具有水平速度，這個半徑距離即稱噴矩。最大噴距半徑最大噴距半徑：指指99%99%的霧滴降落至離心噴霧器下方的霧滴降落至離心噴霧器下方7.62cm7.62cm處的噴霧截面半徑。處的噴霧截面半徑。rmaxrmax 容積干燥強度：容積干燥強度：指干燥室內(nèi)指干燥室內(nèi)1m1m3 3空間在空間在1h1h內(nèi)能夠干燥的水內(nèi)能夠干燥的水分量分量kgkg。Av Av61分配盤形式分配盤形式 旋風(fēng)擴散式旋風(fēng)擴散式 葉片旋風(fēng)式葉片旋風(fēng)式 如下圖：如下圖：3030個葉片個葉片 與水平呈與水平呈3030o o角角62噴盤形式：平板形、皿形、碗形、多翼形噴盤形式：平板形、皿形、碗形、多翼形、噴槍形、圓帽形噴槍形、圓帽形63 熱風(fēng)盤熱風(fēng)盤作用熱風(fēng)分配均勻作用熱風(fēng)分配均勻進(jìn)口風(fēng)速進(jìn)口風(fēng)速610m/s出口風(fēng)速出口風(fēng)速812m/s64離心噴霧干燥器直徑計算方法有兩種：離心噴霧干燥器直徑計算方法有兩種：a.根據(jù)噴距半徑確定塔徑根據(jù)噴距半徑確定塔徑：D=2.25rmax D 干燥塔塔徑，干燥塔塔徑，m rmax 最大噴距半徑，最大噴距半徑，mb.根據(jù)干燥強度確定塔徑：根據(jù)干燥強度確定塔徑：Q 噴霧干燥室蒸發(fā)量噴霧干燥室蒸發(fā)量 kg/h Av容積干燥強度容積干燥強度 kg/(m3.h)塔徑大小塔徑大小:保證保證料液干燥之前不能碰上塔壁65 影響容積干燥強度因素很多，與噴霧分散度、影響容積干燥強度因素很多，與噴霧分散度、干燥室內(nèi)空氣流動情況、被干燥物質(zhì)的性質(zhì)及干燥干燥室內(nèi)空氣流動情況、被干燥物質(zhì)的性質(zhì)及干燥介質(zhì)溫度有關(guān)。根據(jù)經(jīng)驗，進(jìn)風(fēng)溫度介質(zhì)溫度有關(guān)。根據(jù)經(jīng)驗，進(jìn)風(fēng)溫度T1越高，體積越高，體積干燥強度越大，關(guān)系如圖干燥強度越大，關(guān)系如圖 寫成經(jīng)驗公式：寫成經(jīng)驗公式：Av=0.03T1-166塔干燥室的高度和直徑塔干燥室的高度和直徑。燥塔的高度必須保證燥塔的高度必須保證：料液干燥之前不致沉降于塔底料液干燥之前不致沉降于塔底。塔體圓柱部分高度塔體圓柱部分高度 HD常取常取H=0.51.0D 圓錐部分的高度圓錐部分的高度h 根據(jù)塔徑和采用的錐角進(jìn)行計算，錐角根據(jù)塔徑和采用的錐角進(jìn)行計算，錐角小于物料的休止角才能及時將產(chǎn)品卸出，小于物料的休止角才能及時將產(chǎn)品卸出，一般為一般為60o或者或者 hD6768三、流化床干燥設(shè)備三、流化床干燥設(shè)備（一）流化床干燥原理及特點（一）流化床干燥原理及特點原理：是利用流化態(tài)技術(shù)，即利用熱空氣流使置于篩板上的顆原理：是利用流化態(tài)技術(shù)，即利用熱空氣流使置于篩板上的顆粒狀濕物料呈沸騰狀態(tài)的干燥過程。流化床干燥中，熱空氣的粒狀濕物料呈沸騰狀態(tài)的干燥過程。流化床干燥中，熱空氣的流速與顆粒的自由沉降速度相等，當(dāng)壓力降近似等于流動層單流速與顆粒的自由沉降速度相等，當(dāng)壓力降近似等于流動層單位面積的質(zhì)量時，床層便由固定態(tài)變成流化態(tài)，床層開始膨脹，位面積的質(zhì)量時，床層便由固定態(tài)變成流化態(tài)，床層開始膨脹，顆粒懸浮于氣流中，并在氣流中呈沸騰狀翻動，但仍保持一個顆粒懸浮于氣流中，并在氣流中呈沸騰狀翻動，但仍保持一個明確的床界面，顆粒不會被氣流帶走。干燥過程處在穩(wěn)定的流明確的床界面，顆粒不會被氣流帶走。干燥過程處在穩(wěn)定的流化態(tài)階段?；瘧B(tài)階段。特點：特點：傳熱傳質(zhì)速率大傳熱傳質(zhì)速率大干燥溫度均勻，易于控制。干燥溫度均勻，易于控制。有利于連續(xù)化、自動化操作。有利于連續(xù)化、自動化操作。686969707071（二）流化床干燥設(shè)備（二）流化床干燥設(shè)備717272737374冷凍干燥設(shè)備7475冷凍干燥流程間歇式操作冷凍干燥機流程圖間歇式操作冷凍干燥機流程圖加熱部分加熱部分干燥室干燥室水汽去除部分水汽去除部分-冷凍室冷凍室預(yù)冷凍部分預(yù)冷凍部分油箱油箱真空部分真空部分7576冷凍系統(tǒng)冷凍干燥設(shè)備蒸汽壓縮制冷流程圖蒸汽壓縮制冷流程圖膨脹閥膨脹閥蒸發(fā)器蒸發(fā)器（吸熱汽化）（吸熱汽化）壓縮機壓縮機冷凝器冷凝器液態(tài)冷凍劑液態(tài)冷凍劑7677真空系統(tǒng)7778連續(xù)冷凍干燥機連續(xù)式冷凍干燥設(shè)備787980818283848586878889分配盤形式分配盤形式 旋風(fēng)擴散式旋風(fēng)擴散式 葉片旋風(fēng)式葉片旋風(fēng)式 如下圖如下圖30個葉片個葉片 與水平呈與水平呈30o角角9091噴嘴-氣流噴霧器內(nèi)部混合式內(nèi)部混合式和外部混合式。和外部混合式。二流式噴嘴三流式噴嘴溶液空氣溶液空氣空氣1-4 mm9192干燥機理生物工業(yè)產(chǎn)品干燥的特點生物工業(yè)制品干燥設(shè)備小 結(jié)9293思考題 可用于抗生素干燥的設(shè)備有哪些類型？你認(rèn)為哪種適合高粘度抗生素的干燥？為什么？93