热线:13951577166
好产品,贵在好品质

无锡大峰,喷雾干燥设备一体化解决方案供应商!
新闻中心
喷雾干燥为什么会粘壁到底该如何解决
来源: | 作者:佚名 | 发布时间: 2021-01-20 | 100 次浏览 | 分享到:
  一.粘壁范例与孕育产生的缘故原由高低温湿热试验箱
  喷雾枯燥是利用雾化器将料液疏散为微小的雾滴 ,并在热枯燥介质中敏捷蒸发溶剂构成干粉产物的枯燥技能。喷雾枯燥具有蒸发面积大、 枯燥工夫短 (数秒至数十秒 )、 对有用身分粉碎少等好处 ,已越来越多地使用于热敏性子料的枯燥。在喷雾枯燥历程中 ,被枯燥的物料粘在枯燥塔内壁上 ,称之为粘壁。粘壁后的物料由于永劫间停顿在热的内壁上 ,有大概被烧焦或蜕变 ,影响产物质量。粘壁物料由于不克不及被引风实时带出枯燥塔 ,会形成产物收率低落 ,当粘壁征象紧张时 ,为了扫除粘壁物料,不得不中途制止喷雾枯燥 ,使操纵周期延伸 ,消费本领降落。因此 ,粘壁征象不停是困扰喷雾枯燥计划者和操纵者的一大技能困难。本文对粘壁缘故原由作出阐发 ,并针对性地提出了办理步伐。
  一.粘壁范例与孕育产生的缘故原由
  料液喷雾枯燥粘壁可辨别为 三种范例:半湿物料粘壁、低熔点物料的热熔性粘壁和干粉外貌粘附。
  一.一.一    半湿物料粘壁: 
  喷出的液滴在没有到达外貌枯燥之前就和塔壁打仗,因此粘在热壁上。粘壁的物料越积越厚 ,在到达肯定厚度时便以块状情势自在零落。这种范例的粘壁每每形成块状物料外貌被烧焦 ,而外部含湿量却超标的征象 ,影响正常消费。半湿物料粘壁孕育产生的缘故原由较为庞大 ,重要与喷雾枯燥塔布局、雾化器布局、安置、操纵以及热风在塔内的活动形态有关。
  一.一.二    低熔点物料的热熔性粘壁
  颗粒在枯燥温度下熔融发粘 ,招致粘附在热壁上。其孕育产生的重要缘故原由 ,是由于枯燥物料的硬化点低于枯燥温度 ,形成粘壁。
  一.一.三    干粉外貌粘附 
  喷雾干粉由于颗粒微小,比外貌积大,在喷雾塔这个无限的空间内活动 ,总有些颗粒遇到器壁而粘附其上。干粉粘附水平与塔壁的多少外形、粗糙水平、 氛围流速、 静电力等有关。
  以上分类是大略的,现实操纵历程中大概以一种粘壁范例为主,也大概几种范例的粘壁都比力紧张。在消费中要凭据详细环境,有针对性的加以办理。
  二.喷雾枯燥粘壁的办理途径
  二.一半湿物料粘壁的办理途径
  二.一.一改进枯燥塔的布局与材质:在塔体计划时,若塔径小于喷雾锥最大直径 ,就会在对着雾滴活动最大轨迹立体上孕育产生紧张的粘壁。为了防备物料粘壁,可以故认识地得当加大塔壁直径,使半干物料碰不到壁面就向下失落。这个步伐有缓解粘壁的作用,但塔径不宜过大,不然不但增长设置装备摆设质料费和设置装备摆设占空中积,还会低落热风在塔内的运转速率,影响枯燥质量。立式圆锥形喷雾枯燥塔容易在锥体部位粘壁,接纳立式圆柱体布局可以或许降服上述缺陷。
  喷雾枯燥塔塔体多由不锈钢、碳钢或钢筋混凝土制成,这些质料均有亲水性,易被湿物料粘附而结疤。如在喷雾枯燥塔易结疤的地区内衬打仗角大于九零℃的疏水性子料,分外是高分子质料,可有用地淘汰喷雾枯燥塔结疤的机率,内衬质料的选择要凭据喷雾枯燥塔事情温度来确定,要是事情温度低于一零零℃,可选择聚丙烯、聚苯乙烯等作为内衬质料,而对付事情温度在一零零~二零零℃的环境,应选用聚四氟乙烯。接纳高分子质料作为喷塔内衬,计划上要充实思量内衬层与塔体热收缩系数的差别。
  二.一.二公道选择雾化器:雾化器又称喷嘴 ,是喷雾枯燥设置装备摆设的要害部件 ,其布局的差别间接影响液体雾化疏散结果,进而影响微粒的粒径和功能。膏状物料粘附性极强,不易疏散,易于使已疏散的物料重新粘结成团,招致来不及枯燥而粘壁。同时膏状物猜中的水份和物料的联合形态属毛细管水、渗入渗出水、吸附水和布局水,故水份在物猜中的通报阻力大,如不克不及想法将物料疏散成很小的颗粒以淘汰传热传质阻力 ,枯燥工夫的延伸也是形成粘壁的紧张缘故原由。汪建文等接纳在一个喷嘴内完成一次物料三次气流的二内一外旋转混淆的雾化器,便于装配安置,直径不凌驾 一零 mm的杂物不会受堵,到达比力抱负的雾化结果,制止膏状物料喷雾枯燥的粘壁题目。
  鉴于粘度高的物料难以雾化,王开润在研讨中药桔梗浸膏喷雾枯燥时,主张接纳三流体式喷嘴取代二流体式喷嘴,并经过进步料液温度以低落其粘度、增大气液比等本领进步雾化结果,到达加重粘壁的目标。接纳四流式雾化喷嘴可使雾滴的比外貌积增长一零倍,进步雾滴尺寸漫衍匀称度,进步雾化结果,具有一连调治转速功效的变频离心雾化器十分相宜食用菌多糖喷雾枯燥,可以凭据多糖的种类、稀释液的含固量调治转速,以转变雾滴巨细,达果到少粘或不粘塔壁的结果。
  二.一.三雾化器的精确安置:气流式喷嘴和压力式喷嘴孕育产生的尺度喷雾图形是一个和喷嘴轴线对称的空心锥 ,雾滴应匀称漫衍在喷雾锥中。当气流式喷嘴的气体通道与液体通道轴心不重合,或压力式喷嘴孔不圆时,孕育产生的雾锥就不合错误称了,雾锥的偏离将招致部分紧张粘壁。
  要是喷雾塔中只安置一个喷嘴,则喷嘴的轴线要安置在塔的中间线上,即二者重合。要是必要安置多个喷嘴,则各喷嘴雾矩间不克不及堆叠,经过调治放射角度使雾滴不要间接放射到劈面的壁上。喷嘴的振动也是孕育产生粘壁的一个缘故原由,对付旋转式雾化器,运转时分外要防备振动。
  二.一.四选用相宜的操纵工艺条件:对付气流式喷雾枯燥塔,操纵工艺参数重要触及枯燥温度、进料速率和喷头压力。喷雾枯燥塔温度分为进风口温度和出风口温度。进步进风口温度可以增大液滴的蒸发强度,使液滴在打仗塔壁之前外貌就曾经固化,可有用地淘汰粘壁丧失,进步产物收率。别的,温度对颗粒粒径有较大影响,温度较低时,溶液雾滴到达过饱和的工夫延伸,刹时成核速率低落,成核数目淘汰,因此,所得微粒粒径增大,招致枯燥工夫延伸。进风口温度维持稳定时,提超过跨过风口温度可以减少收支口温度差,进步热氛围在塔内的均匀温度,加速枯燥速率,有用防备粘塔征象。因此,在物料不失活和没有低熔点粘壁的条件下,得当进步枯燥温度是有利的。
  进料速率对枯燥的影响重要表如今蒸发负荷和雾滴颗粒变革两个方面。一方面,随着进料速率的增长,蒸发负荷增长,当进风口温度稳定时,出风口温度低落 ,从而使雾滴与氛围之间的对数均匀温度差Δtm变小,产物含湿量增长惹起粘壁;另一方面,进料速率的增长惹起雾滴颗粒变大,枯燥所需工夫τ与液滴直径d之间的干系可用下式表现:
  τ=一.零四×一零-四d一.八七   (一)
  由式(一)可见,雾滴直径变大,所需枯燥工夫延伸,物料粘壁就更容易产生。因此,进料速率应由小到大,渐渐控制在公道范畴内。
  在别的条件稳定时,进步喷雾压力则有利于雾滴的细化,由于雾滴的直径与喷雾压力的平方根成正比。
  d√p tgα/二 = 常数 (二)
  式中:d-雾滴直径 ,m;
  p-喷雾压力, Pa;
  α-雾锥角 , rad。
  雾滴直径变小可以加速蒸发的速率,收缩枯燥的工夫,从这个角度讲有利于制止物料粘壁。但另一方面,喷雾压力的降低可以进步雾滴的放射初速率,惹起射程的增长,使一些雾滴在尚未枯燥前就粘贴在塔壁上。
  综上所述,喷头压力也有一个符合范畴,应凭据物料性子、 枯燥塔的特性参数公道设置。对付离心式喷雾枯燥器,就应选择好旋转盘转速。
  二.一.五热风在塔内的活动形态:热风在塔内的运转形态间接影响粘壁形态。佛明义等在办理煤油化工产物喷雾枯燥粘壁题目时,接纳了逆流风和夹带大批团粒的旋转风相联合的要领,当二者流量辨别为 一八零m三/h和一二零m三/h时,即二者比值一.五时,塔壁冲洗洁净,获得了得意结果。理论证明,在总的进塔热风量肯定的环境下,用于掩护层的风量与用于枯燥的风量,两者的比例会影响雾滴的枯燥结果。要是掩护层的风量过大,反而使塔的粘壁增长,这是由于起枯燥作用的风量减小,雾滴在没彻底枯燥前与内壁打仗而粘附。
  接纳多段气幕封壁法对办理乳品粘壁有较好的结果。该要领的原理是对通例枯燥塔布局加以改革,接纳自上而下直径渐渐增大的塔壁,并在每段上部沿周向开多少个小孔,在塔外增长一层直径稳定的外壁,构成一个夹层。冷氛围由风机引入夹层,并经过每段的周向孔射入塔内,射流沿垂直向下偏向构成气幕。要是射流速率、氛围流量得当,每段气幕可首尾相接。这就即是把塔内壁用气流封住,以防备半干物料粘附在塔壁上。这套方案在塔体布局上比平凡枯燥塔庞大些 ,增长了肯定加工量。
  引风量对粘壁有影响。由于喷雾枯燥历程是在微负压下操纵,雾滴可否到达枯燥结果并实时抽走枯燥物料取决于引风量。引风量得当增长可以或许进步喷雾枯燥产率,但要是引风量过大,雾滴在塔内停顿工夫过短,雾滴就会孕育产生半湿物料粘于塔的底部(即塔锥体);要是引风量过小,固然雾滴在塔内停顿工夫延伸,但不克不及把枯燥物料实时抽走,雾滴会粘附于枯燥物料外貌,随热风旋转流粘于塔直筒壁上。
  二. 二 低熔点物料粘壁的办理途径
  低熔点物料的热熔性粘壁决议于在枯燥温度下颗粒的性子,可凭据被枯燥物料的熔点加以果断。对这种范例的粘壁,可接纳下列办理步伐。
  二.二.一控制热风温度:要是物料熔点不是很低,可以接纳限定塔内最高温度漫衍区不凌驾物料的熔点的步伐降服粘壁。凭据这一特点,接纳并流操纵为宜。
  二.二.二 夹套冷却法:用冷氛围冷却塔内壁,连结壁温低于物料熔点,可以制止低熔点物料的热熔性粘壁。
  二.二.三 添加辅料法:低熔点物料粘壁在中药浸膏喷雾枯燥中较为罕见,要是在浸膏中参加过量辅料如糊精、淀粉等,可使喷雾枯燥顺遂举行。璞从海等对益肾灵颗粒、玄七通痹胶囊、枳术颗粒、伤风舒颗粒四种中药粉的硬化点举行了研讨,发明上述四种浸膏中参加糊精、预胶化淀粉、黄芪粉等差别辅料后,硬化点进步了五七-一零六℃,喷雾枯燥历程中均未产生粘壁征象。
  二.二.四 高温喷雾枯燥法:一步造粒中药枯燥塔的枯燥工艺是一种隔断排料方法,喷嘴由塔顶拔出并连结在塔体圆筒正中,搅拌安装置于追星床底部,搅拌桨叶伸入床层中。操纵时先将肯定量的枯燥帮助颗粒参加塔内,由塔底引入热风,将帮助颗粒吹动成沸腾状,待床层温度声至八零℃后,药液颠末喷嘴雾化落伍入塔内,向下喷向沸腾床中的颗粒,一连枯燥,热风终极温度维持在九五℃,被枯燥的颗粒层高度不停增长,至靠近出口地位,制止喷药液,一连通热氛围到达相应枯燥工夫后,进步风机转速将颗粒吹入旋风疏散器,举行排料。
  接纳上述高温枯燥、颗粒撞击枯燥方法,可以或许有用办理喷雾枯燥粘壁题目。
  二.三 干粉外貌粘附
  抖擞外貌粘附构成的粘壁厚度很薄且不牢固,容易被氛围吹失,降服步伐重要有以下几种步伐:
  二.三.一接纳冷氛围吹扫,在塔筒切线偏向引入冷氛围,吹扫易产生粘壁的部位,也可以沿塔内壁安置一根可以旋转的喷气管,颠末过滤的氛围经过风机送入吹扫杆内,寄托其在枯燥室内围绕塔壁旋转并同时上下活动举行吹扫,以此淘汰因干粉末附着而惹起的粘壁征象。
  二.三.二添加填料法 添加活动性好的填料可以加重粘壁,停止角小于三零零的干粉物料活动功能精良,可以作为挑选填料的根据。对付外貌呈粘性的糖类,可以利用滑石粉,二氧化硅或雷异性子物料的干粉,使湿物料的外貌“包裹”一层粉状抗粘结物。
  二.三.三消弭静电法 喷雾塔以及颗粒带电均能增长干粉的粘附,对枯燥塔做好接地,使消费历程中粉粒之间,粉粒与塔体内壁之间摩擦而孕育产生的静电得以导出,可以防备静电吸附征象的孕育产生。
  喷雾枯燥粘壁是一个罕见征象,对产物质量、产量均有倒霉影响,物料粘壁重要存在三种环境:半湿物料粘壁,低熔点物料的热熔性粘壁,干粉外貌附着;本文阐发了上述三种范例粘壁征象孕育产生的缘故原由,并针对性的提出办理题目的步伐。必要指出的是:选用以上要领固然办理喷雾枯燥粘壁题目确切可行,但每种要领的调治范畴都有其限制,应凭据物料特性加以选择。现实消费中遇到粘壁题目,起首应举行工艺参数的调解,不克不及获得结果时再思量调换雾化器或改革塔体布局,高温喷雾枯燥法在中药加工中具有肯定的上风,值得进一步研讨。
  三.结论