通过高压泵将料液加压至10~20 MPa(甚至更高),使其通过特制喷嘴喷出,形成细小雾滴(粒径通常为 50~300 微米)。这些雾滴与干燥室内的热空气(温度通常为 150~350℃)充分接触,在极短时间内(几秒到几十秒)完成水分蒸发,最终形成干燥的粉末或颗粒状产品。
加压过程:料液(如悬浮液、乳浊液、溶液或糊状物)由高压泵(如柱塞泵、隔膜泵)吸入并加压,使其获得极高的动能。
雾化过程:高压料液通过喷嘴内部的螺旋通道或小孔时,因高速剪切力和湍流作用被分散成细小雾滴。
喷嘴类型:常见有单流体喷嘴(仅料液通过)和双流体喷嘴(料液与压缩空气混合喷出,适用于高粘度物料)。
雾滴特性:粒径分布较窄,雾化均匀性高,适用于需要控制产品粒度的场景(如奶粉、颜料等)。
热空气流向:热空气由加热器(如电加热、蒸汽加热或燃气加热)产生,经空气分配器均匀引入干燥室,与雾滴形成并流、逆流或混流接触。
并流模式:热空气与雾滴同向流动,适用于热敏性物料(如食品、药品),因初始干燥温度高但物料停留时间短,可减少热损伤。
逆流模式:热空气与雾滴反向流动,干燥效率高,但物料接触高温空气时间较长,适用于耐高温物料(如陶瓷原料)。
传热传质:雾滴表面水分迅速蒸发,内部水分通过扩散迁移至表面继续蒸发。此过程中,热空气的热量通过对流传递给雾滴,水分则以蒸汽形式扩散到空气中。
干燥后的产品:雾滴失去水分后形成干燥颗粒,因重力或气流作用沉降至干燥室底部,或随废气进入分离系统。
分离设备:
旋风分离器:利用离心力分离较大颗粒,回收率可达 90% 以上。
布袋除尘器或湿法洗涤器:捕捉细小粉尘,确保废气达标排放,同时提高产品收率。
高粘度、高浓度料液:如糖浆、陶瓷浆料、矿物悬浮液、中药浸膏等。
对粒度均匀性要求高的产品:如催化剂、化肥颗粒、速溶食品等。
雾化效率高:无需离心转盘等复杂机械,结构简单,维护成本低。
能耗较低:高压雾化可减少对压缩空气的依赖,适合大规模生产。
产品粒度可控:通过调节压力、喷嘴孔径和热空气参数,可精准控制颗粒大小。
喷嘴易堵塞:需严格过滤料液,避免杂质(如纤维、大颗粒)堵塞喷嘴。
高压系统风险:需配备耐压部件,对设备密封性和安全性要求高。
热敏性限制:干燥温度较高(尤其逆流模式),可能不适合极敏感物料(需搭配低温干燥技术)。
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