GZP—50L型离心喷雾干燥机应用技术研究
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高速离心喷雾干燥机在造纸工业中的应用研究引言:随着科技的不断发展,高速离心喷雾干燥机在各个行业中的应用也越来越广泛。
本文将重点探讨高速离心喷雾干燥机在造纸工业中的应用,并分析其优点、挑战和未来的发展前景。
一、高速离心喷雾干燥机的基本原理与工作机制高速离心喷雾干燥机是一种将液体物料通过喷雾器雾化成微小液滴,然后与热空气进行充分接触,使液滴迅速蒸发并形成粉状或颗粒状固体的设备。
其基本工作原理是将含有水分或溶解物的液体物料经过高速离心喷雾器雾化成微细液滴,然后利用热空气对液滴进行瞬间加热和蒸发,最终得到所需的干燥产品。
二、高速离心喷雾干燥机在造纸工业中的应用1. 干燥纤维素纤维高速离心喷雾干燥机广泛应用于造纸工业中的纤维素纤维干燥过程。
它能够将湿度较高的纤维素纤维快速干燥,从而提高纤维素纤维的质量和干燥效率。
同时,高速离心喷雾干燥机能够控制纤维的粒径分布,使得纤维的均匀度更高,进而提高纸张的质量。
2. 制备纸张涂料高速离心喷雾干燥机在纸张涂料的制备过程中也有重要应用。
它能够将涂料中的固体颗粒均匀地分散在溶剂中,并迅速蒸发溶剂,使颗粒迅速形成固体膜。
这种快速干燥的过程可以提高涂料的质量,增加纸张的光泽度和颜色的饱和度。
3. 加工纸张表面高速离心喷雾干燥机还可以用于加工纸张表面,使纸张更加光滑和均匀。
通过喷洒适当的液体溶剂在纸张表面,并利用高速离心喷雾干燥机进行快速干燥,能够有效地改善纸张表面的质量,提高纸张的光泽度和平整度。
三、高速离心喷雾干燥机的优点1. 高效能高速离心喷雾干燥机在干燥过程中具有高加热速率和大干燥风量的特点,能够迅速将液滴蒸发转化为粉状或颗粒状固体,提高生产效率。
2. 控制粒径分布高速离心喷雾干燥机能够控制干燥颗粒的粒径分布,使得产品质量更加均匀和稳定。
3. 节省能源由于干燥速度快,高速离心喷雾干燥机在使用时能有效节省能源。
4. 适应性强高速离心喷雾干燥机适用于各种形状和含水率不同的物料,具有广泛的适应性。
高速离心喷雾干燥机在生物工程中的应用研究绪论生物工程是利用生物学、化学和工程学等多学科知识,通过对生物体的基因组、蛋白质组、代谢组等进行分析和调控,用于改善生物体的性能,提高产量和产品纯度的领域。
在生物工程领域中,干燥技术是一项重要的工艺,用于将液态物质转化为固态形式,以便于贮存、运输和后续处理。
高速离心喷雾干燥机是一种常用于生物工程中的干燥设备,通过高速旋转的离心力将液滴喷雾成细小颗粒,并在热风中快速干燥,从而得到均匀的干燥产品。
本文将重点探讨高速离心喷雾干燥机在生物工程中的应用研究。
一、高速离心喷雾干燥机在生物药品制备中的应用1. 蛋白质制备蛋白质是生物工程中常用的一类产品,用于制备药物、检测试剂等。
高速离心喷雾干燥机可以将蛋白质溶液喷雾成细小颗粒,在高温热风中迅速干燥,形成纯净的蛋白质粉末。
这种粉末形式便于贮存和运输,并且可以在需要时重新溶解使用,提高蛋白质的稳定性和活性。
2. 疫苗制备疫苗是预防和控制传染病的重要手段,而高速离心喷雾干燥机可以用于制备疫苗的载体。
将疫苗溶液喷雾成微小颗粒,可以增加其表面积,提高疫苗的可溶性和稳定性。
此外,喷雾干燥还可以控制疫苗颗粒的大小和分布,从而影响其在人体内的吸收和免疫效果。
二、高速离心喷雾干燥机在食品工程中的应用1. 乳制品制备高速离心喷雾干燥机广泛应用于乳制品工程中。
通过喷雾干燥技术,可以将乳液快速干燥成乳粉,并保持其营养成分和风味特性。
干燥后的乳粉可长时间保存,方便运输和储存,广泛应用于食品加工、婴儿食品和乳制品工业等领域。
2. 水果和蔬菜制品在水果和蔬菜制品加工中,高速离心喷雾干燥机可以将水果和蔬菜的浆果、汁液等喷雾成粉末形式。
这种粉末具有较长的保质期,便于储存和运输,同时保持了水果和蔬菜的口感和风味特性,方便后续加工和利用。
三、高速离心喷雾干燥机在环境工程中的应用1. 污水处理高速离心喷雾干燥机可以用于污水处理中的污泥干化工艺。
将含有水分和有机物的污泥喷雾成小颗粒,并在干燥室中迅速干燥,可以将水分含量降至较低水平。
高速离心喷雾干燥机在能源行业中的应用研究摘要:高速离心喷雾干燥机是一种常用于能源行业中的干燥设备。
本文主要研究高速离心喷雾干燥机在能源行业中的应用,包括煤炭行业、油气行业以及可再生能源行业的应用。
通过对干燥机的原理及工作过程进行分析,以及对干燥效果及节能效果的研究,得出了高速离心喷雾干燥机在能源行业中的应用前景及发展趋势。
1. 引言高速离心喷雾干燥机作为一种高效、节能的干燥设备,在能源行业中有广泛的应用。
本文将探讨该设备在煤炭行业、油气行业以及可再生能源行业中的使用情况,并分析其应用效果及潜在发展前景。
2. 高速离心喷雾干燥机原理与工作过程高速离心喷雾干燥机通过将液态物料通过喷嘴喷入干燥室内,在高速旋转的离心盘中加热和干燥物料。
干燥室内的高速气流将物料迅速干燥,并通过排气系统将水分排出。
该设备具有快速、高效的干燥效果,适用于各类物料的干燥。
3. 高速离心喷雾干燥机在煤炭行业中的应用研究煤炭是能源行业中重要的能源来源之一。
高速离心喷雾干燥机在煤炭行业中的应用主要包括煤制油、煤炭干燥和煤粉喷射干燥等方面。
研究表明,采用高速离心喷雾干燥机对煤炭进行干燥处理,可提高煤炭燃烧效率,减少能源消耗,降低环境污染。
4. 高速离心喷雾干燥机在油气行业中的应用研究油气行业是能源行业中的重要组成部分。
高速离心喷雾干燥机在油气行业中的主要应用包括油气水分降低、油气脱水和油气干燥等方面。
通过高速离心喷雾干燥机对油气进行干燥处理,可提高油气的质量和储存效果,降低油气的水分含量,提高其燃烧效率。
5. 高速离心喷雾干燥机在可再生能源行业中的应用研究可再生能源行业在近年来得到了广泛的关注和发展。
高速离心喷雾干燥机在可再生能源行业中的应用主要包括生物质干燥和太阳能热能利用等方面。
该设备可用于将生物质物料进行干燥处理,提高生物质能源的利用效率。
同时,可再生能源行业中的太阳能热能利用也可借助高速离心喷雾干燥机实现更高效的热能转化。
6. 高速离心喷雾干燥机的节能效果研究高速离心喷雾干燥机作为一种新型的干燥设备,其节能效果备受关注。
高速离心喷雾干燥机在高分子材料制备中的应用研究摘要:高速离心喷雾干燥机作为一种重要的干燥设备,广泛应用于高分子材料的制备过程中。
本文通过对高速离心喷雾干燥机在高分子材料制备中的应用研究进行综述,包括喷雾干燥机的原理、技术参数、操作优化以及在高分子材料制备中的应用案例等方面进行了探讨。
研究表明,高速离心喷雾干燥机具有干燥速度快、颗粒分布均匀、产能高等优点,在高分子材料的制备中具有广阔的应用前景。
关键词:高速离心喷雾干燥机;高分子材料;制备;应用研究一、引言高分子材料是当今材料科学领域的热点研究对象,具有广泛的应用前景。
在高分子材料的制备过程中,干燥是一个重要的工艺环节。
传统的干燥方法存在着干燥速度慢、颗粒分布不均匀等缺点,影响了高分子材料的质量和产能。
高速离心喷雾干燥机作为一种新型的干燥设备,具有干燥速度快、颗粒分布均匀、操作简便等优点,逐渐得到广泛应用。
二、高速离心喷雾干燥机的原理和技术参数高速离心喷雾干燥机利用离心力和喷雾技术,将液态物料喷雾成小颗粒,通过高速旋转的离心器快速干燥,并收集干燥后的颗粒物料。
高速离心喷雾干燥机的主要技术参数包括进料量、喷雾室温度、进出风温度、离心器转速等。
这些参数的调节能够影响干燥速度、颗粒大小和分布等干燥效果。
三、高速离心喷雾干燥机的操作优化为了获得最佳的高速离心喷雾干燥效果,需要对干燥过程进行操作优化。
首先,要根据材料的性质和要求,确定适当的进料量和喷雾室温度。
过高的进料量或喷雾室温度可能导致颗粒的烧结和黏附。
其次,要合理调节进出风温度。
进风温度过高可能导致颗粒的烧结,进风温度过低则可能导致颗粒的积聚。
最后,要根据材料的性质和要求,合理调节离心器转速。
较高的离心器转速能够增加物料的分散程度,但也可能导致颗粒的破碎。
因此,在操作过程中要根据实际情况进行调整和优化。
四、高速离心喷雾干燥机在高分子材料制备中的应用案例高速离心喷雾干燥机在高分子材料制备中展现了广泛的应用前景。
高速离心喷雾干燥机在水泥生产中的应用研究摘要水泥干燥是水泥生产过程中的一项重要环节。
传统的水泥干燥方法存在能耗高、干燥效果差等问题。
本研究采用高速离心喷雾干燥机进行水泥干燥试验,通过对比不同参数条件下的干燥效果,研究高速离心喷雾干燥机在水泥生产中的应用情况。
结果表明,高速离心喷雾干燥机能够有效提高水泥干燥效率,降低能耗,对提高水泥生产效率具有重要意义。
1. 引言水泥是建筑行业中最重要的材料之一,在水泥生产过程中,水泥熟料需要进行干燥处理。
传统的水泥干燥方法主要包括风冷、辊压和回转窑等,但存在能耗高、干燥效果差等问题。
随着科技的发展,高速离心喷雾干燥机作为一种新型干燥设备在水泥生产中逐渐得到应用。
本研究旨在探究高速离心喷雾干燥机在水泥生产中的应用效果,为水泥企业提供干燥设备的选择和技术支持。
2. 高速离心喷雾干燥机原理介绍高速离心喷雾干燥机是一种通过离心力强制喷雾的干燥设备。
其工作原理是将进料液通过喷雾器均匀喷雾到高速旋转的离心机内部,使水分迅速蒸发,从而实现物料的干燥。
高速离心喷雾干燥机具有干燥速度快、能耗低、操作简便等优点,被广泛应用于食品、化工、冶金、制药等行业。
3. 高速离心喷雾干燥机在水泥生产中的应用情况本研究通过进行实验,评估高速离心喷雾干燥机在水泥生产中的应用效果。
试验采用不同参数条件进行水泥干燥,包括进料速度、喷雾压力、旋转速度等。
通过对比不同条件下的干燥效果,分析高速离心喷雾干燥机的优势和适用范围。
3.1 干燥效果对比在实验中,我们设置了不同的进料速度、喷雾压力和旋转速度,对比了干燥效果。
结果表明,在相同的干燥时间内,高速离心喷雾干燥机的干燥效果明显优于传统的水泥干燥方法。
高速离心喷雾干燥机能够将水泥熟料中的水分迅速蒸发,使干燥后的水泥品质更加均匀、稳定。
3.2 能耗对比传统的水泥干燥方法主要依靠外部热源进行加热,能耗较高。
而高速离心喷雾干燥机则通过喷雾器将进料液均匀喷雾到离心机内部,利用旋转离心力加速水分蒸发,能耗较低。
高速离心喷雾干燥机在纺织印染中的应用研究摘要:本文主要研究了高速离心喷雾干燥机在纺织印染中的应用。
首先介绍了离心喷雾干燥机的工作原理和优势,然后探讨了其在纺织印染中的具体应用情况,包括范围和效果。
最后,评估了离心喷雾干燥机在纺织印染中的潜在问题和发展趋势,并提出了进一步研究的建议。
关键词:高速离心喷雾干燥机,纺织印染,应用,研究1. 引言纺织印染是一项重要的工业活动,涉及到纺织品的染色和印花。
传统的印染工艺中,干燥是一个必要的步骤,通常使用热风干燥机进行。
然而,传统干燥机存在一些问题,如温度不易控制、干燥时间长等。
为了解决这些问题,高速离心喷雾干燥机被引入纺织印染领域,其高效的干燥效果和精确的温度控制受到了广泛关注。
2. 高速离心喷雾干燥机的工作原理和优势高速离心喷雾干燥机是一种将液体转化为雾滴并在高速旋转下进行干燥的设备。
其工作原理是通过喷雾器将液体样品喷雾成微小的雾滴,然后以高速旋转的离心力将雾滴抛向干燥室,最终在干燥室内蒸发干燥。
相比传统干燥机,高速离心喷雾干燥机具有以下优势:2.1 快速干燥速度高速离心喷雾干燥机利用高速旋转的离心力将雾滴抛向干燥室,增加了表面积和蒸发速度,使干燥时间大大缩短。
相比传统干燥机,高速离心喷雾干燥机可以在短时间内实现快速干燥,提高生产效率。
2.2 精确的温度控制高速离心喷雾干燥机可以根据不同的纺织品和工艺要求,精确控制干燥室内的温度。
通过调整进气温度和出口温度,可以实现最佳的干燥效果,避免了过热或过冷对纺织品产生不利影响。
2.3 具有较好的质量稳定性高速离心喷雾干燥机在干燥过程中,雾滴与空气充分混合,使得干燥结果更加均匀。
这有助于提高纺织品的质量稳定性,减少色差和变形的可能性。
3. 高速离心喷雾干燥机在纺织印染中的应用高速离心喷雾干燥机在纺织印染中有着广泛的应用。
以下是其中的一些具体应用情况:3.1 印花布料的干燥传统的印花布料干燥通常需要较长的时间,而且很难确保干燥效果的一致性。
高速离心喷雾干燥机在颗粒喷涂中的应用研究随着科技的不断发展,干燥技术也在不断创新和改进。
高速离心喷雾干燥机作为一种先进的干燥设备,广泛应用于化工、制药、食品、冶金等行业。
本文将对高速离心喷雾干燥机在颗粒喷涂中的应用研究进行探讨。
一、高速离心喷雾干燥机的原理和特点高速离心喷雾干燥机是利用高速离心力将液体物料通过喷雾器喷雾成细小颗粒,再经过快速加热和干燥,使液体物料快速转化为固态颗粒,从而实现干燥的目的。
具体而言,高速离心喷雾干燥机包括喷雾室、加热装置、离心蓄能器、气体分配器等组成。
这种干燥机具有以下几个特点:1. 高速离心喷雾干燥机具有高效率的干燥能力。
由于离心力的作用,液体物料在喷雾室内迅速形成均匀的颗粒,使得干燥速度大大加快。
2. 高速离心喷雾干燥机适用于广泛的颗粒喷涂材料。
无论是液体、悬浮液还是浆料,都可以通过适当的操作调整喷雾参数,实现良好的干燥效果。
3. 高速离心喷雾干燥机对物料的热敏感性较低。
由于干燥过程短暂且温度均匀,可以有效避免物料的热损失和质量变化。
二、1. 颗粒喷涂技术在冶金行业中的应用颗粒喷涂技术是一种重要的表面改性技术,可广泛应用于冶金行业的合金颗粒喷涂、陶瓷颗粒喷涂等方面。
高速离心喷雾干燥机可将合金颗粒或陶瓷颗粒快速干燥,使其达到所需的干燥度,从而提高喷涂效果和涂层质量。
2. 高速离心喷雾干燥机在食品工业中的应用食品工业中常常需要进行颗粒喷涂,如添加剂的喷涂、香精的喷涂等。
高速离心喷雾干燥机可以将液体原料迅速喷雾成颗粒,再进行快速干燥,使得颗粒具有适当的湿度和颜色,从而提高食品的品质和口感。
3. 高速离心喷雾干燥机在制药工业中的应用制药工业常常需要对药物进行颗粒喷涂,以改善药物的溶解度和稳定性。
高速离心喷雾干燥机可以将药物溶液迅速喷雾成颗粒,并进行快速干燥,使得药物颗粒具有较小的尺寸和较大的表面积,从而增加其溶解度。
4. 高速离心喷雾干燥机在化工工业中的应用化工工业中的颗粒喷涂应用非常广泛,例如颜料、染料、改性剂等。
高速离心喷雾干燥机在汽车工业中的应用研究摘要:高速离心喷雾干燥机是一种重要的干燥设备,该设备通过将液体物料喷雾成细小液滴,并在高速旋转离心力的作用下将液滴迅速蒸发,实现物料的干燥。
本文将探讨高速离心喷雾干燥机在汽车工业中的应用,并对其运行特点、优势以及未来的发展方向进行分析。
第一章引言高速离心喷雾干燥机是一种基于离心力的干燥设备,其工作原理是通过高速旋转使液体物料喷雾并蒸发。
近年来,高速离心喷雾干燥机在汽车工业中得到广泛应用。
本文将系统地研究该设备在汽车工业中的应用情况,并探讨其对汽车工业的影响。
第二章高速离心喷雾干燥机的运行特点高速离心喷雾干燥机具有以下几个运行特点:1)高速旋转产生的离心力使液滴迅速蒸发,实现快速干燥;2)设备内部的热气流可以进行热传导和质量传递,进一步加快干燥过程;3)喷雾干燥机的离心部件可以根据物料的要求进行调节,以适应不同的干燥效果。
第三章高速离心喷雾干燥机在汽车工业中的应用领域1. 汽车零部件生产高速离心喷雾干燥机在汽车零部件生产中起到了重要作用。
例如,将橡胶材料制成密封圈时,使用高速离心喷雾干燥机可以快速干燥橡胶材料,提高生产效率和产品质量。
2. 汽车涂装行业高速离心喷雾干燥机在汽车涂装行业中的应用也较为广泛。
汽车外壳的喷漆需要经过干燥才能形成均匀的漆膜,高速离心喷雾干燥机可以快速将汽车外壳表面的水分蒸发,加速漆膜的形成,同时节省时间和能源。
3. 汽车内饰材料干燥汽车内饰材料的制造过程中,高速离心喷雾干燥机也具有重要的应用。
例如,在汽车座椅的制造过程中,需要对海绵、布料等材料进行干燥处理。
高速离心喷雾干燥机可以快速将内饰材料中的水分蒸发,确保产品质量。
第四章高速离心喷雾干燥机的优势高速离心喷雾干燥机在汽车工业中的应用具有以下几个优势:1)干燥速度快,能够在较短的时间内完成干燥过程,提高生产效率;2)干燥过程中对物料的热敏感性较低,能够干燥一些热敏感物料;3)设备结构简单,易于维护和清洁;4)适应性广泛,能够干燥多种不同性质的物料。
高速离心喷雾干燥机在纺织行业中的应用研究近年来,随着纺织工业的迅速发展,高速离心喷雾干燥机在纺织行业中的应用也日益广泛。
高速离心喷雾干燥机以其高效、快速的干燥效果和广泛适用性,成为纺织企业不可或缺的设备之一,为纺织行业的发展做出了重要贡献。
首先,高速离心喷雾干燥机在纺织行业中的应用主要体现在纤维素类纺织品的干燥过程中。
纤维素是一种常见的纺织原料,如棉花、麻、丝等。
在纤维素类纺织品的加工过程中,高速离心喷雾干燥机能够快速将湿度较高的纤维素纺织品干燥至所需的含水率,提高了生产效率。
高速离心喷雾干燥机通过将纤维素纤维喷雾至高速旋转的离心盘上,利用离心力将水分迅速分离,然后通过热风进行干燥,使纤维素纺织品迅速达到所需的干燥程度。
其次,高速离心喷雾干燥机在纺织印染领域也发挥着重要作用。
纺织印染过程中,需要对纤维素纺织品进行颜色上的处理,使其获得所需的颜色效果。
然而,这种颜料处理后常常伴随着水分的增加,需要对处理后的纤维素纺织品进行干燥以提高品质。
高速离心喷雾干燥机通过快速而均匀地将纤维素纺织品进行喷雾、热风干燥的方式,将颜料固定在纺织品上,并同时将其干燥至所需的含水率,从而确保纤维素纺织品的色彩效果和品质。
此外,高速离心喷雾干燥机还在纺织品涂层和功能性纺织品的生产中得到广泛应用。
涂层是对纺织品表面进行化学处理,增加其耐水、防褪色等特性的一种方法。
高速离心喷雾干燥机通过将涂层溶液均匀喷雾于纺织品上,并以快速干燥的方式,使涂层固定在纺织品表面,从而提供所需的功能性。
同时,高速离心喷雾干燥机还能够在纺织品生产过程中添加具有抗菌、阻燃等特性的功能性材料。
通过喷雾、干燥的方式,功能性材料得以均匀地附着在纺织品上,提供了一定的附加价值和市场竞争力。
在纺织行业中应用高速离心喷雾干燥机还具有多项优势。
首先,高速离心喷雾干燥机具有高效、快速的干燥效果,利用其独特的工作原理,能够迅速将纺织品进行干燥,大大缩短了生产周期。
其次,高速离心喷雾干燥机能够对纤维素纺织品进行均匀干燥,避免了传统干燥方式中因接触面积不均匀而引发的质量问题。
高速离心喷雾干燥机在陶瓷工业中的应用研究近年来,随着陶瓷工业的不断发展,干燥技术的重要性逐渐凸显。
高速离心喷雾干燥机作为一种先进的干燥设备,因其高效、节能的特点,在陶瓷工业中得到了广泛的应用。
本研究旨在探讨高速离心喷雾干燥机在陶瓷工业中的应用,并分析其优势和存在的问题。
一、高速离心喷雾干燥机在陶瓷工业中的应用现状高速离心喷雾干燥机是一种将液态物质通过离心力分散成小颗粒,并利用热空气进行干燥的设备。
在陶瓷工业中,高速离心喷雾干燥机广泛应用于粉末制备和陶瓷制品的干燥过程。
1. 粉末制备中的应用在陶瓷工业的粉末制备过程中,高速离心喷雾干燥机可用于将液态原料通过喷雾器雾化成小颗粒,并迅速干燥成粉末。
该设备具有干燥速度快、喷雾均匀、颗粒粒径分布窄等优点,能够提高粉末的品质,降低生产成本。
2. 陶瓷制品的干燥中的应用在陶瓷制品的生产过程中,高速离心喷雾干燥机可用于对湿胚进行快速干燥。
设计合理的喷雾系统和热风系统可以保证干燥过程中的温度和湿度控制,避免陶瓷制品在干燥过程中出现开裂和变形等问题,提高产品的质量和生产效率。
二、高速离心喷雾干燥机在陶瓷工业中的优势1. 干燥速度快高速离心喷雾干燥机以高速旋转的离心盘将液态物料雾化成小颗粒,然后与热空气充分接触,使颗粒迅速干燥。
与传统的自然风干或热风干燥相比,高速离心喷雾干燥机具有极快的干燥速度,能够提高生产效率。
2. 干燥效果好高速离心喷雾干燥机在颗粒形状、颗粒大小和颗粒分布上有较好的控制能力。
通过调节喷雾器和热风系统的参数,可以获得均匀的颗粒,避免结块和颗粒不均匀等问题,提高产品的质量。
3. 节能环保由于喷雾干燥过程中颗粒表面积大,传热速度快,所需的干燥时间较短,从而节约了能源消耗。
此外,高速离心喷雾干燥机具有封闭式操作,可以减少颗粒的溢散和损失,减少对环境的污染。
三、高速离心喷雾干燥机在陶瓷工业中存在的问题1. 粉尘污染高速离心喷雾干燥机在干燥过程中会产生大量的细小颗粒,容易造成粉尘污染。
GZP—50L型离心喷雾干燥机应用技术研究
一、项目基本情况
喷雾干燥机自20世纪初欧洲开发作为脱脂牛乳的干燥技术以来,因其具有干燥速度快,可直接由液体原料成为粉末化产品,颗粒大小均匀,溶解性和分散性极优等特点,世界各国均投入巨额资金对这一技术进行研发,并使这一技术的应用领域得到不断拓展,在冶金矿产、化工、生物医药等领域得到广泛的应用。
喷雾干燥的工作原理是空气通过粗、中、高三效过滤后,进入加热装置,交换成洁净的热空气,进入干燥塔顶部的热风分配器,使空气均匀地进入干燥塔,料液经过滤后,在塔顶部经雾化装置雾化,使料滴的表面积大大增加,料液与热空气相遇接触使水分迅速蒸发,在极短的时间里干燥成产品,大部份成品由设在塔底的出料口收集,废气和微小粉末经旋风分离器分离,成品由分离器下端收集,废气由风机排出。
据物料雾化原理的不同,喷雾干燥机分为压力式和离心式喷雾干燥机,压力式喷雾干燥机由于物料雾化后直接垂直下落,为保证物料有足够的干燥时间,就要求有足够的塔高,塔高可达数十米,设备造价高,安装难,一个批次生产结束后清场困难,运行成本高,优点是不易粘壁,操作易于控制,目前主要用于乳制品的干燥。
离心喷雾干燥机物料经雾化后,成螺旋状下落,物料在塔体内流程延长,因此塔体高度可大大缩短,设备造价、厂房空间面积都有大幅降低,且清场方便,对粘度较高的物料也能雾化,可适当提高待干物料浓度,生产效率高,其最大缺点是物料在干燥过程中特别容易粘壁而造
成生产操作困难,现在主要用于无机化工产品的干燥。
我国从上世纪70年代开始研发,80年代中期在乳制品、冶金、化工等领域使用,90年代中期,我国兴起中医药现代化的热潮,因喷雾干燥技术具有干燥流程简单,物料受热时间短,有效成份破坏极少,产品溶化性好等优点,被国家中医药管理局列为中药现代化干燥单元操作的一项重要技术,并对喷雾干燥设备生产、研发企业给予大力支持,因喷雾干燥技术在中药生产中的特殊优势,有着广阔的市场,催生了许多喷雾干燥机生产企业。
许多药品生产企业也纷纷购买,但几乎所有的药品生产企业在使用上都存在不同程度的问题,特别是在中药提取物料的干燥上,这些设备基本处于闲置状态,由于技术不成熟,2000年后,这一中药现代化过程中的一项关键技术开始“降温”,喷雾干燥机生产企业的纷纷转产或倒闭,绝大多数中药厂已放弃这一生产工艺。
我公司在1998年建厂时,购置了两台GZP—50L型离心喷雾干燥机,于1999年初安装到位并试车,与其它大多数药厂一样在试生产中出现物料粘顶,粘壁、软化、焦糊、出料困难等一系列的问题,无法实现正常生产操作,公司多次请喷雾干燥专家帮助调试,改造,均未取提实质性进展,都认为由于中药成份复杂,一个组方提取物中含有数百种至上千种成份,它们又有着不同的物性,使得生产工艺参数很难确定,无法正常操作。
之后公司暂停调试,不得已对部份产品的生产工艺进行了改变。
2002年初,为了使公司生产的中药品种品质有实质性提高,公司再次决定对这两台设备进行技改和工艺研究,抽调技术骨干组成课题组进行攻关。
课题组于2002年2月正式开始工作,首先针对99年调试时存在的问题进行逐一排查,落实主要存在的问题和原因,边实验边改进,首先对灵丹草提取物的干燥进行研究,到2003年1月,经近一年的工作,基本解决了其干燥过程中存在的主要问题,取得了较大突破,同年二月进行了岩陀提取物的喷雾干燥研究,同年4月取得了成功,之后,课题组在前面实验的基础上加快了研究速度,先后进行了余甘子果汁、久友胶囊流浸膏、田七花叶颗粒流浸膏、舒肝颗粒流浸膏、止眩安神颗粒流浸膏等十余个品种研究,均取得了成功,到2005年底,课题组已积累了大量的实验数据,探索出一条生产不同产品时简便、快捷的生产工艺确定方法。
至此,课题组的研究工作基本结束。
二、设备硬件的技术改造和不同产品的干燥生产工艺参数研究
喷雾干燥机组无法正常使用,有设备硬件设施不完善的问题,也有各操作工艺参数搭配不合理的问题,课题组对这两方面存在的问题在多次实验的基础上,逐一进行了解决。
1、对设备硬件的技术改造
⑴热风分配器改造
按生产操作要求,热空气以切线方向进入分配器,在导流板的分散、均化作用下,均匀地螺旋式进入筒体,以便与雾化器雾化物料充分接触,呈规则的螺旋状下落至塔底,尽可能的减少对塔壁的碰撞(特别是未干物料),并在这一过程中得到干燥。
原设备的分配器为单层导流板,使得其对进入其中的热空气难以分配均匀,热空气进入塔体后不能与水平方向甩出的雾化物料均匀混合,造成弱风方向物料因风压低而抛至水平方向塔壁,
无法正常干燥,将导流板改为两层后,热风进入塔体后,分配均匀,且无絮流现象,可满足生产要求,使上述问题得到较好解决。
⑵对物料雾化系统的改进
物料雾化效果的好坏,是喷雾干燥设备能否正常操作的关键因素之一。
雾化不好一方面会造成干燥后的物料大小不均一,大颗粒“雾滴”因质量大,惯性大,射程远不能随热风呈螺旋形下降而抛至水平方向塔壁,无法正常干燥,最终影响干燥操作过程。
影响雾化效果的因素主要与物料粘度、雾化盘结构和雾化盘转速以及进料量有关。
物料的粘度由具体待干燥物料的性质、浓度、温度而定,雾化盘结构为矩形通道雾化轮,能适应中药提取药液高粘度性质物料的雾化,进料量可按生产过程中各因素的制约关系确定。
因此,雾化盘转速为硬件上影响雾化效果的主要因素。
由于中药提取物的高粘度特性,对雾化盘的转速有着更高要求,原装设备转速为1.5万
r/min,改造为3.0万r/min,使得相同条件下雾化效果有了质的变化,使可雾化物料范围有了极大拓展。
2、生产工艺参数的确定
中药提取物成份较多,同一品种内可能含有不同物性的成份几百种至上千种,不同成份间物性又有着很大的不同,这正是其在喷雾干燥过程中工艺参数难于确定的原因。
因此,许多国内外专家提出只能据一种待干燥物料设计一种喷雾干燥机的原因,现在许多药品生产企业特别是中药生产企业购买、安装喷雾干燥机后,不能投入正常生产的原因除了设备结构上可能存在一定问题外,主要因素是难于据不同品种确定合理的工艺参数。
我们据中药物料难雾化(粘度大)、易软化(含糖、胶等),难干燥(含
有较多结合水)等特点,在诸多因素相互干扰的情况下,抓住主要矛盾,找到了一条较为简洁有效的确定方案。
⑴确定待干燥物料的变色温度以及已干燥物料的软化、变质、变色、焦化的最高温度。
这一工作在实验室可很快完成,通过这一工作,我们可确定物料干燥过程中可耐受的最高温度,为下一步确定流浸膏温度、喷雾干燥机进风温度提供参考,防止温度因素干扰后续实验效果。
⑵确定满足正常生产操作的其它工艺参数。
影响喷雾干燥生产的因素主要有物料粘度、进料量、雾化盘转速及进风温度。
物料粘度主要与物料的浓度、温度相关。
温度因素我们可确定在①项所确定的温度以内,若该温度低于100℃,取上限(因温度越高,物料粘度越低,越有利于雾化),大于100℃,取90~100℃。
如滇橄榄汁①项定为60℃则取60℃;灵丹草流浸膏①项确定为275℃,取90~100℃。
这样我们需要进一步确定参数为:物料浓度、进料速度、雾化盘转速、进风温度。
(设定在①项所确定的干物料所能耐受的最高温度内)
通过正交实验,对上述四因素进行考察,确定最好水平组合。
下面以灵丹草浸膏粉生产工艺为例,对这一方法作进一步说明。
第一步:通过实验确定①灵丹草流浸膏变色、变质温度:100℃;②灵丹草浸膏粉软化、变色最低温度:270℃。
第二步:通过正交试验法,考察物料浓度、进料速度、雾化盘转速、进风温度四条件的最佳组合
选用L9(34)表安排实验
表一因素水平表
表二L9(34)正交试验数据分析表
由直观分析,可得:
因素影响的显著性依次为:D>A>B>C,最好水平组合为A2B2C3D1。
由此可确定,灵丹草浸膏粉生产的最佳工艺操作参数为:待干物料温度90~100℃,浓度70%,进料速度100kg/h,高速电机转速30000r/min,进风温度260~265℃。
3、部份品种的生产工艺参数及检测数据:
三、结论和努力方向
经过课题组三年来的技术改造和工艺研究,两台GZP-50L型离心喷雾干燥机使用技术基本成熟,已成功的进行了十余个中药品种提取物的喷雾干燥工作,目前已将相关工艺参数写进相关品种的工艺规程和岗位操作规程,岗位操作员工据相关规程可熟练地进行操作,生产出的产品各项技术参数均能满足控制指标要求,经验证各项指标稳定、可靠。
课题组研究总结出的不同产品工艺参数确定方法能在较短时间内完成产品的干燥工艺参数确定,极大的提高了设备的使用效率和范围,为今后进一步扩大使用范围提供了理论指导。
今后,我们将据公司新产品和其他企业委托生产的要求,进一步拓展这两台设备的使用范围,同时提高设备的自动化程度,使喷雾干燥技术在中药现代化生产中发挥更为积极的作用。