压力喷雾干燥机的喷雾干燥效率受哪些因素影响?
影响机制:粘度越高的物料(如糖浆、糊状物),雾化时阻力越大,形成的雾滴粒径偏大,干燥时间延长。
案例:高粘度的豆乳浓缩液需更高雾化压力(如 20 MPa)才能达到理想雾化效果,否则干燥效率下降。
应对措施:适当稀释物料或加热降低粘度(如浓缩果汁预热至 50℃),改善雾化性能。
影响机制:
固含量过高(如 > 50%)会导致料液流动性差,喷嘴易堵塞,且雾滴内部水分扩散慢,干燥时间增加。
料液中含大颗粒杂质(如果肉纤维)会磨损喷嘴,破坏雾化均匀性,降低干燥效率。
应对措施:控制固含量在适宜范围(通常 20%~40%),并通过筛网过滤杂质(如奶粉生产中采用 100 目滤网)。
影响机制:热敏性物料(如维生素、益生菌)需限制干燥温度(如 < 180℃),否则高温会导致成分降解,需降低热空气温度或缩短停留时间,可能牺牲部分干燥效率。
应对措施:采用并流干燥模式(热空气与雾滴同向流动),使物料快速通过高温区,减少热损伤。
喷嘴孔径越小,雾化压力越高,雾滴粒径越小,比表面积越大,干燥速度越快(如孔径 0.5 mm 时雾滴粒径约 50 μm,干燥时间可缩短 30%)。
喷嘴内部流道设计(如螺旋槽数量、角度)影响料液湍流程度,流道越复杂,雾化均匀性越好,但压力损失越大。
典型数据:奶粉生产中常用孔径 1~3 mm 的喷嘴,雾化压力 15~20 MPa,形成 100~200 μm 雾滴,干燥效率可达 50~100 kg/h(以水分蒸发量计)。
干燥室直径越大,热空气流速越低,物料停留时间越长,适合需要充分干燥的大颗粒物料(如陶瓷造粒粉)。
高度不足会导致未完全干燥的颗粒接触室壁,产生粘壁现象(如速溶咖啡生产中粘壁率 > 5% 会降低效率)。
优化设计:采用倒锥型干燥室(上粗下细),延长底部颗粒的气固接触时间,同时便于出料。
影响机制:热风分配不均会导致局部过热或干燥不充分(如边缘区域热空气流速低,颗粒易团聚)。
解决方案:使用旋转式热风分配器或多层百叶窗结构,确保热空气均匀螺旋状进入干燥室,减少涡流和死角。
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