红外线干燥、流化床干燥器、喷雾干燥、气流干燥器、真空耙式干燥、带式干燥机、流化床干燥器、微波干燥各自原理和优缺点
(一)红外线干燥:
湿物料用皮带机送入器内,物料在输送过程中被加热干燥。采用辐射热源。用可控阀调节空气进出流量。
缺点:
1.地空间大:是因为需要使用比较大的风扇,因此占地空间较大。
2.不适合脆性物体:由于远红外干燥在机械上可能会产生一定的扭曲,因此不适合脆性物体的干燥。
3.间消耗大:在某些情况下,如果物体中的水分含量较高,则可能需要一定的时间才能将水分从物体中带走,因此远红外干燥的干燥时间较长。
(三)喷雾干燥
用喷雾器将稀释液(如含水量在75-80%以上的溶液)喷成雾滴分散于热气流中,使水分迅速蒸发而得到固体产品。干燥时间一般仅需3-10秒。喷雾器是喷雾干燥器的关键部分。
缺点:
1、投资大。由于一般干燥室的水分蒸发强度仅能达到2.5~4.0kg/(m3·h),故设备体积庞大,且雾化器、粉尘回收以及清洗装置等较复杂。
2、能耗大,热效率不高。一般情况下,热效率为30%~40%,若要提高热效率,可在不影响产品质量的前提下,尽量提高进风温度以及利用排风的余热来预热进风。另外,因废气中湿含量较高,为降低产品中的水分含量,需耗用较多的空气量,从而增加了鼓风机的电能消耗与粉尘回收装置的负担。
(四)气流干燥器
热空气与物料同时送入粉碎机,物料经粉碎后再干燥器底部被高速热气流吹起。泥状、粉粒状的物料悬浮于气流中,在气流输送过程中进行干燥。在旋风分离器底部,借固体流动分配器定时排出干燥物作为产品或干物料部分循环。
缺点:
1、气体流速较高,颗粒有一定磨损,因此对晶体形状有一定要求的物料不宜采用。对管壁粘附性很强的物料,以及需要干燥到临界湿含量的物料,也不宜采用此种干燥方法。
2、气流干燥器的附属设备较大,操作气速高。物料在气流的作用下,冲击管壁,以及物料之间的相互碰撞,物料和管子的磨损较大,对坚硬固体如石英砂等干燥器应采用特殊材料并对转弯结构进行特殊设计。
3、气流干燥也不适于粘附性很强的物料,如精制的葡萄糖等。
4、对于在干燥过程中易产生微粉、又不易分离的物料,以及需要空气量极大的物料,都不宜采用气流干燥。
(五)真空耙式干燥
加热蒸汽加热夹套内侧的浆膏状物料。装料后器内抽真空。水平搅拌器每隔数分钟交替正反转动,将粘附在器壁上的物料刮下并混合。搅拌器叶片之间自由放置四根碾辊,碾辊落下打击叶片,将粘附在叶片上的物料震落。干燥完毕后,停止加热,接通大气,卸料,完成一个间歇操作。
缺点:
结构复杂,造价较贵。由于是间歇操作,干燥时间长,股产量低;又由于不易出清物料,因此不适宜经常调换品种的生产。同时,为了保证真空度,必须经常维护检修真空装置。
(六)带式干燥机
对脱水滤饼类的膏状物料, 需经造粒或制成条状后方可干燥
缺点:
1.结构复杂,设备费用高
2.设备的进出料口,密封不严,易产生漏气。
(七)流化床干燥器
它是由空气过滤器,沸腾床主机旋风分离器或布袋除尘器,高压离心通风机、操作台组成。
缺点:
1、被干燥物料颗粒度一般要求不小于30微米,不大于4毫米为合适。
2、不能混合干燥。
3、由于流化干燥机的物料返混比较激烈,所以在单级连续式流化干燥装置中,物料停留时间不均匀,有可能发生未经干燥的物料随产品一起排出床层。
(八)微波干燥
与传统干燥方式相比,具有干燥速率大、节能、生产效率高、干燥均匀、清洁生产、易实现自动化控制和提高产品质量等优点,因而在干燥的各个领域越来越受到重视。
微波干燥设备的特点有:
1、干燥迅速
微波干燥与传统干燥方式完全不同。它是使物料本身成为发热体,不需要热传导的过程。因此,尽管是热传导性较差的物料,也可以在极短的时间内达到干燥温度。微波干燥设备
2、节能高效
由于含有水分的物质容易吸收微波而发热,因此除少量的传输损耗外,几乎无其它损耗。故热效率高、节能。它比红外干燥节能1/3以上。微波干燥设备。
3、干燥均匀
无论物体各部位形状如何,微波干燥均可使物体表里同时均匀渗透电磁波而产生热能。所以干燥均匀性好,不会出现外焦内生的现象。微波干燥设备
4、工艺先进
只要控制微波功率即可实现立即干燥和终止。应用人机界面和PLC可进行干燥过程和干燥工艺规范的可编程自动化控制。
5、杀菌、防霉、保鲜
微波干燥具有热效应和生物效应,能在较低温度温度下灭菌和防霉。由于干燥速度快、时间短,能很大限度地保存物料的活性和食物中的维生素、原有的色泽和营养成份。
6、安全无害
由于微波能是控制在金属制成的干燥室内和波导管中工作,所以微波泄漏极少,没有放射线危害及有害气体排放,不产生余热和粉尘污染,既不污染食物,也不污染环境。
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真空干燥机机械分类:
1、真空盘式
真空型盘式连续干燥机可针对低温热敏性物料进行干燥,如药品、酶等。整个操作过程在负压下进行。湿物料被加入到定量加料器中,通过连续闭锁器将物料均匀加入干燥器中进行干燥作业,干燥后的物料从干燥器底部的出料口排出。从物料中逸出的湿份经冷凝器和溶剂接受罐进行回收。
2、双锥回转
双锥回转真空干燥机适用于化工、制药、食品等行业的粉状、粒状及纤维状物料的浓缩、混合、干燥及需低温干燥的物料(如生化制品等),更适用于易氧化、易挥发、热敏性强烈刺激、有毒性物料和不允许破坏结晶体的物料的干燥。采用皮带/链条两级弹性联接方式,因而设备运行平稳。特别设计的工艺,充分体现了两支轴的良好同心度,热媒及真空系统均采用可靠的机械密封或美国技术的旋转接头。该机既可无级调速,又能进行恒温控制。热媒介质从高温导热油、中温蒸汽及低温热水一应俱全。
3、真空耙式
真空耙式干燥机是一种传导传热干燥器。物料不直接与加热介质接触,适用于干燥少量的、不耐高温和易于氧化的泥状、膏状物料,含水率为15%~90%。干燥器内水平耙式搅拌器的叶片是由铸铁或钢制成,安装在方形轴上,一半叶片方向向左,另一半向右。轴的转速为7~8r/min,它是由带减速箱的电机带动。同时采用自动转向装置,使轴的转动方向、在每隔5~8min改变一次搅拌器的转动方向。
4、板式真空
板式真空干燥机也称盘式真空干燥机,日本出版的干燥专著中有过介绍。中国的上海、石家庄等地已先后开发成功。是在间歇搅拌传导干燥器的基础上,综合了一系列先进技术,经过不断改进而研制开发的一种多层固定空心加热圆盘(亦称载料盘)、转耙搅拌、立式连续以传导为主的干燥装置。
5、连续真空
低温带式连续真空干燥机是在对常规的喷雾干燥和冷冻干燥的优缺点进行了反复的比较后研制开发成功的一种全新概念的高效节能型干燥设备。
在中药,西药,化工,食品,保健品等行业的产品干燥中,喷雾干燥有利于成本,但产品的溶解性.原味及粉末的形状存在较大的缺陷,对粘度稍高和有热敏性要求的产品更是无能为力了。常规冷冻干燥能够得到出色的产品的溶解性和高质量的产品,可是产量又太低,且成本昂贵。
低温连续真空干燥机的各项工艺指标正好介于上述两种设备之间,它能使干燥制品内部形成多孔疏松状,保留产品的原有物料性质,外观良好,由于是真空低温干燥,因此可以满足极大部分热敏性物料的加工要求。
低温连续真空干燥机突破了真空状态下的连续进出料的技术难题,使静态干燥成功转化为动态干燥。在大幅度提高了干燥制品产量的同时又使得生产成本全面下降。
低温连续真空干燥机尤其适合喷雾干燥及真空烘箱难以解决的高粘度,高脂.高糖类等物料的干燥。并且能很好的保持产品批量的稳定性和一致性。
6、连续式真空
冷冻干燥是利用升华的原理进行干燥的一种技术,是将被干燥的物质在低温下快速冻结,然后在适当的真空环境下,使冻结的水分子直接升华成为水蒸气逸出的过程.冷冻干燥得到的产物称作冻干物(lyophilizer),该过程称作冻干(lyophilization)。
物质在干燥前始终处于低温(冻结状态),同时冰晶均匀分布于物质中,升华过程不会因脱水而发生浓缩现象,避免了由水蒸气产生泡沫、氧化等副作用。干燥物质呈干海绵多孔状,体积基本不变,极易溶于水而恢复原状。在最大程度上防止干燥物质的理化和生物学方面的变性。
各层加热盘上均有热载体进出口管,一般上部几层采用低压饱和蒸汽或热水、热油串联、并联或串并联输入加热,控制各层温度;而底部二层通入冷却水,以降低产品温度,回收热量,确保质量。加热盘按一定的间距固定在筒体框架上,呈水平置放,其间每层均装有十字臂架,上下两层错位45°交错固定在中心主轴上,并由蜗轮减速器、无级变速器及电机等驱动,以0.6~3.7(r/min)缓慢地转动。每根臂架上装有多支可拆式铧犁形耙叶或者平刮板,呈等距排列。耙叶采用铰接及簧片摆动结构,使其底刃在盘面上随偶浮动,并可根据物料性状任意调节耙叶角度,以确保物料在盘面上不断向前推进。
被干燥物料从顶部圆盘加料器连续地加到设备内最上面第一层小加热盘的内圈盘面上,在回转耙叶的机械作用下,一边翻滚搅拌,一边从内向外不断向前移动,呈锯齿形布满整个盘面上,得到接触加热干燥;然后物料从外缘跌落到下面第二层大加热盘外圈盘面下,在反向安装的耙叶作用下,又从外向内循序移到内缘,落到第三层小加热盘的内圈盘面上。以此类推,这样物料一层一层地自上而下地逐层移动,连续得到加热干燥。
被蒸发的湿分与设备内尾气混合从上部出口自然排出,最终干料落到下盘上,由耙叶刮到底部卸料口连续排出,获得合格的干燥成品。根据产品性能、干燥要求和处理量大小,板式干燥机采用了主轴无级调速、手动调节圆盘加料器调节套高度,控制各层加热盘温度分布,末期冷却降温等一系列措施,发挥了板式干燥机的优越性能。
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文章不错《常见的干燥方法有哪些》内容很有帮助