喷雾干燥机是在20世纪80年代引进国外同类型产品基础上,经消化吸收、改进后设计而成。
压力喷雾干燥机操作简便,性能优越,制造精良,尤其是能满足制药、食品工业GMP规范要求,备受制药、食品领域用户欢迎。该设备特别适用于中西药以及食品类干燥及制粒,制得的颗粒崩解度强,流动性好,速溶性好,可直接用来压片、灌胶囊、作冲剂和固体饮料等。压力喷雾干燥机因目前在化工、轻工、食品等工业中仍有广泛的应用,化学工业中以染料行业应用^为普遍。经过近年来广大工程技术人员的努力,压力喷雾干燥技术已比较成熟,塔尺寸的确定也有成功的计算方法。
压力喷雾干燥机在工业生产中被广泛应用,雾化方式采用压力式雾化器(又称压力喷嘴),利用高压泵将料液加压到2~25MPa,送入压力式雾化器(又称压力喷嘴)将料液雾化,雾滴与经过热风分布器进入干燥塔的热风在塔内混合,进行快速传热传质,在极短的时间内干燥成为粉粒状产品,产品为粒径0.5mm以下的疏松多孔球形颗粒。一个塔内可装入1个乃至几十个喷嘴,小时喷液量可从几十公斤至几十吨,适用于各行业液体物料干燥的需要。
压力喷雾干燥机是处理溶液、悬浮液或泥浆状物料的干燥设备。它是用喷雾的方法,使物料成为雾滴分散在热空气中,物料与热空气呈并流、逆流或混流的方式互相接触,使水分迅速蒸发,达到干燥目的。采用这种干燥方法,可以省去浓缩、过滤、粉碎等单元操作,可以获得30~500μm的粒状产品。而干燥时间极短,一般干燥时间为5~30s。适用于高热敏性物料和料液浓缩过程中易分散的物料的干燥,产品流动性和速溶性好。
压力喷雾干燥机中气固两相接触表面积大,但是气固两相呈稀相流动,故容积传热系数小,一般为20~100kcal/m3•h•℃,热空气进口温度在并流操作时为250~500℃,逆流操作时为200~300℃。工业规模的喷雾干燥机,热效率一般为30~50%。国外带有废热回收的喷雾干燥,热效率可达到70%,但这种设备只有在大于100kg(水)/h的生产能力时才有经济意义。
压力喷雾干燥的基本流程如下,料液通过雾化器,喷成雾滴分散在热气流中。空气经鼓风机送入空气加热器加热,然后进入喷雾干燥机,与雾滴接触干燥。产品部分落入塔底,部分由一级引风机吸入一级旋风分离器,经分离后,将尾气放空。塔底的产品和旋风分离器收集的产品,由二级抽风机抽出,经二级旋风分离器分离后包装。
喷雾干燥的产品为细粒子,为了适应环境保护的要求,压力喷雾干燥系统只用旋风分离器分离产品、净化尾气还是不够的,一般还要用袋式除尘器净化。使尾气中的含尘量低于50mg/Nm3气体,或用湿式洗涤器,可将尾气含尘量降到15~35mg/Nm3气体。
压力喷雾干燥机技术特点
1、特殊设计的涡流空气分配器,依据空气动力学和流体力学基本原理,强化了冷空气与热熔雾滴之间的质热交换,同时系统进风采用逆一并流方式,保证热熔雾滴被冷空气充分有效冷却,完成冷却造粒过程。
2、喷雾干燥机造粒塔采用夹套风冷装置,确保造粒塔内壁不发生物料的“热熔挂壁”现象。“低帽式”排风结构装置,保证90%以上的成品在造粒塔底部获得收集,仅有少量微粉进入旋风分离器,减轻了旋风分离器的气固分离压力。
3、进入压力喷雾干燥机造粒塔系统的空气全部经过初、中、亚高效三级过滤,净化等级达到三十万级以上。
4、造粒塔内壁、出粉管道、旋风分离器材质选用SUS304/BA镜面不锈钢板材,焊缝处理全部采用氩气保护焊接,焊缝磨平抛光,抛光精度达到0.3μ,有效防止管路“积粉积料”现象。出粉管路及旋风分离器设有快开式清洗口,便于拆装、清洗、消毒和杀菌,完全符合食品卫生要求。
5、产品回收系统配有专门的二次流化床冷却干燥装置,对完成压力喷零造粒的微粉进行再冷却再干燥,经充分冷却干燥的成品流动性好,温度低,可以直接进行包装。