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喷雾干燥机的工艺流程及有哪些要求?
2019/8/6 13:55:50

喷雾干燥机的工艺流程及有哪些要求如下:

       喷雾干燥机是指用雾化器把物料分散成雾状液滴,同时在热风中干燥,最终获得粉状或颗粒状成品的过程。由于料液的喷雾干燥在瞬间完成,因此必须最大限度地增加其分散度,即增加单位体积溶液中的表面积,从而加速干燥过程。目前,在染料、医药、农药、水产、林业、冶金、食品、陶瓷等工业范围内,有数百种产品采用喷雾干燥机方法得到。


1、喷雾干燥机工艺流程
       喷雾干燥是系统化技术应用于物料干燥的一种方法。
       通过机械作用,将需干燥的物料,分散成很细的像雾一样的微粒,在与热空气的接触中,增大水分蒸发面积,加速干燥过程,水分迅速汽化,瞬间将大部分水分除去,通过旋风分离器的分离,得到干燥的产品。
       控制好料液浓度、进料量、进风温度、出风温度、送风量,就能很好的控制产品质量,工艺过程连续性强,热效能高,废气废水少,干燥室有一定负压,车间内粉尘少,生产效率高,操作人员少。该法能直接使溶液、乳浊液干燥成粉状或颗粒状制品,可省去蒸发、粉碎等工序,产品纯度高,粒度分布集中。

2、喷雾干燥机的介绍
       目前国内主要使用三种喷雾干燥设备:压力喷雾干燥法、离心喷雾干燥法和气流式喷雾干燥法。
       区别在于输送料液到干燥室中的途径不同,压力喷雾是利用7.09×106Pa~2.03×107Pa的高压泵;离心喷雾是利用水平方向作高速旋转的圆盘给予溶液以离心力,使其以高速甩出;气流式喷雾是湿物料经输送机与加热后的自然空气同时进入干燥器,使二者更充分地混合。
       原料液可以是溶液、乳浊液或悬浮液,也可以是熔融液或者膏状物。干燥产品可以根据需要,制成粉状、颗粒状、空心球状或团粒状。
3、喷雾干燥技术发展
       喷雾干燥技术已有一百多年的发展史。
       自1865年喷雾干燥最早用于蛋品处理以来,这种由液态经雾化和干燥在极短时间直接变为固体粉末的过程,已经取得了长足的进步。它使许多有价值但不易保存的物料得以大大延长保质期,使一些物料便于包装、使用和运输,同时也简化了一些物料和加工工艺。
       自20世纪初欧洲用喷雾干燥技术开发出脱脂牛乳干燥以来,现在已经广泛运用于食品、化工、医药、环保等领域,但由于种种原因,这项技术在制盐行业从未出现。
4.喷雾干燥机工艺
       所谓的离心式喷雾干燥其配备由电加热器、塔体、雾化器、排风系统、负压装置。旋风式分离器、尾气粉尘回收装置组成。
       工艺过程是通过加热后的热空气在引风机作用下通过干燥塔塔顶百叶窗式分配的旋转进入塔内与雾化器高速喷出的雾状发酵液进行热交换、雾滴依靠本身体积小、截面积大、蒸发快的特点,迅速干燥成粉,在引风机作用下塔内粉尘进行重力沉降,通过旋风分离器回收,尾气回收。瞬间即完成全部工艺过程。
       雾化器保证每分钟18000-24000转的速度,风速在塔内保证每秒15M,由于干燥时间很短从而保证了物料当中的营养成分组织不被破坏,进而保证了产品的质量,这是其它干燥工艺所无法达到的。酶制剂的提取工艺在老工艺时需添加絮凝剂、防腐剂不加了而且产品色泽有了很大改观变成了浅黄色。
       同时离心喷雾干燥技术由于是自动化操作,从温度控制、负压调节、进料量控制,完全可以按照物料成分、粘稠程度因物料含量来调整。基本上可以说工艺操作随心所欲而不受什么控制。从大的方面讲,喷雾干燥投资相对少、空间占有率不大、没有噪音、不污染环境,是一种环保型的工艺流程。且设备材质全部采用不锈钢,进而保证了产品质量不受2次污染。

       由于市场的需求,产品不断翻新,喷雾干燥技术面对市场也有了更高要求,一次成型造粒,高细度的冲饮制品,纤维素食品。因此喷雾干燥从设备配置,喷雾工艺上,不断更新来迎合广大企业的需要,这种技术将会永远伴随企业产品的发展为人民造福。


喷雾干燥技术特点
       喷雾干燥技术是物料经过雾化器分散成雾滴,雾滴在沉降过程中,水分被热空气气流蒸发而进行脱水干燥的过程。干燥后得到的粉末状或颗粒状产品和空气分开后收集在一起,在这一道工序中同时完成喷雾与干燥2种工艺过程。喷雾干燥机由雾化室、干燥室、分离器、泵等构成,干燥室是喷雾干燥技术的核心。
1、喷雾干燥技术的优点
       (1)干燥速度快、时间短。料液雾化后,表面积增大至10000倍以上。例如,将1L料液雾化成直径为50μm的雾滴,其表面积可增大至120m2,在热风气流中可瞬时(0.01~0.04s)蒸发95%~98%的水分,完成干燥时间一般仅需5~40s。
       (2)产品品质好。喷雾干燥使用的温度范围广(80~300℃),即使采用高温热风,由于热交换主要用于蒸发物料水分,故出口温度仍不会很高,干燥产品品质较好,不易发生蛋白质变性、维生素损失、氧化等缺陷。因此,特别适合于易分解、变性的热敏性食品加工。同时,由于干燥过程在热空气中完成,产品基本能保持与雾滴相近似的空心颗粒或疏松团粒,具有良好的分散性、流动性和融解性。
       (3)工艺简单、控制方便。料液中水的质量分数通常为40%~60%,有些特殊料液水的质量分数高达90%,也可不经过浓缩,一次干燥直接获得粉末状或微细颗粒状产品,可省去一些蒸发、结晶、分离、粉碎及筛选等工艺过程,简化了生产工艺流程。通过改变原料的浓度、热风温度、喷雾条件等,可获得不同水分和粒度产品,易于操作,控制方便。由于喷雾干燥在全封闭的干燥塔中进行,干燥室具有一定负压,因而既保证了卫生条件又避免了粉尘飞扬。
       (4)生产率高。喷雾干燥能适应于大规模生产,物料可连续进料、连续排料,结合冷却器和风力输送,组成连续的生产作业线,操作人员少、劳动强度低。
2、喷雾干燥技术的缺点
       喷雾干燥技术的缺点有:①设备较复杂,占地面积大,一次性投入多;②能耗大,热效率不高,动力消耗大;③在生产粒径小的产品时,废气中带20%左右的微粒,需选用高效的分离装置,附属装置比较复杂,费用较高;④干燥室内壁易于粘附产品微粒,腔体体积大,设备的清洗工作量大。

喷雾干燥在食品工业中的应用

1、喷雾干燥在果蔬粉生产中的应用
       我国是农业大国,果蔬产业在国内已成为仅次于粮食的支柱产业。
       果蔬粉因其具有独特的优点,不仅能克服果蔬不耐贮藏、容易腐烂变质等缺点,而且能够满足人们对果蔬多样化、高档化和新鲜化趋势的需求,所以具有广阔的开发前景。
果蔬粉制备技术较多,譬如,喷雾干燥、热风干燥、真空冷冻干燥、微波干燥、变温压差膨化干燥及超微粉碎技术等,但喷雾干燥因其特有的优点,使其在果蔬粉的加工中占据着十分重要的位置。

2、喷雾干燥技术在速溶茶饮料中的应用
       速溶茶饮料是一种能够迅速溶解于水的固体饮料茶,因具有冲饮携带方便、冲水速溶、不留余渣、农药残留少、易于调节浓淡或容易同其他食品调配等许多特点,所以越来越受到人们的青睐。
3、喷雾干燥在食品添加剂中的应用
       食品添加剂既能改善食品的色、香、味等感官品质,也能在一定程度上满足产品防腐和加工工艺的需要,大大促进了食品工业的发展,并被誉为现代食品工业的灵魂。
       但是由于某些食品添加剂易受环境中光、氧、温度、水分等因素影响及食品添加剂自身存在的异味、臭味、辛辣味等不良气味,严重影响了其在食品中的应用,阻碍了食品工业的发展。20世纪随着微胶囊技术的诞生,这些问题都迎刃而解,而微胶囊技术的关键就是喷雾干燥。
4、喷雾干燥机在保健食品中的应用
       近年来,随着居民的经济和生活水平不断提高,一些现代文明病,如高血压、高血脂、糖尿病等也不断涌现。
       鱼油中富含ω-3系多不饱和脂肪酸(DHA和EPA),具有抗炎、调节血脂等功效,被誉为保健食品中的“常青树”。随着我国国民经济的持续发展和城乡居民生活水平的不断改善以及人口老龄化的不断加剧,鱼油市场不断扩大,鱼油消费也开始迅速增长。

       但是由于鱼油中的多不饱和脂肪酸(DHA和EPA)极易氧化,严重阻碍其在保健食品中的应用及市场需求,而鱼油微胶囊化不仅可以有效防止其氧化变质,而且能够掩盖鱼腥味。



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