压力喷雾干燥机是一种通过高压将液体物料雾化成微小液滴,并与热空气接触实现快速干燥的设备,广泛应用于食品、制药、化工等行业。其核心原理是利用高压泵(通常压力范围为2-25MPa)将料液输送至压力式雾化器(喷嘴),形成粒径均匀的雾滴(平均粒度约150-200μm),雾滴在干燥塔内与热风并流下降,水分迅速蒸发,最终得到疏松多孔的球形颗粒产品(粒径通常小于0.5mm)。以下从工作原理、技术特点、应用领域及优缺点展开分析:
一、工作原理
雾化过程:料液经高压泵加压后,通过压力式雾化器(喷嘴)形成微小液滴。雾化压力越高,液滴粒径越小(当压力超过10MPa时,粒径接近离心喷雾干燥效果)。
干燥过程:雾滴与热风在干燥塔内并流接触,水分迅速蒸发,干燥时间通常为10-30秒。热风温度可根据物料特性调节(一般进风温度为300-350℃)。
产品收集:干燥后的粉粒通过塔底排料口收集,废气及微小粉末经旋风分离器分离,粉末由授粉筒收集,废气经抽风机排出。必要时可配备二级除尘装置,回收率可达96-98%。
二、技术特点
高效干燥:雾滴表面积大,干燥速度快,适用于热敏性物料。
粒径可控:通过调节雾化压力、喷嘴孔径及喷枪数量,可控制产品粒度及分布。
结构紧凑:干燥塔设计合理,占地面积小,适用于大规模生产。
操作灵活:可配备蒸汽加热或电加热器,适应不同能源条件。
材料优质:与物料接触部分采用SUS304不锈钢,耐腐蚀,符合卫生标准。
三、应用领域
食品行业:用于乳制品(如速溶奶粉)、咖啡、茶叶、调味料、氨基酸等的干燥。
制药行业:用于药物原料、添加剂的干燥,制成胶囊、片剂等制剂。
化工行业:用于染料、催化剂、树脂、陶瓷粉体等的干燥。
其他领域:如饲料添加剂、化妆品原料、生物制品等的制备。
四、优点分析
干燥速度快:料液雾化后表面积大幅增加,水分蒸发迅速,干燥时间短。
产品粒度均匀:雾化效果好,产品为疏松多孔的球形颗粒,流动性好。
适用范围广:可处理多种液体物料,包括高粘度料液(需过滤)。
操作简单:自动化程度高,易于实现连续生产。
五、选型与维护建议
选型要点:
根据物料特性(粘度、表面张力、热敏性)选择合适的雾化压力及喷嘴类型。
根据生产规模确定干燥塔尺寸及喷枪数量。
考虑能源条件,选择蒸汽加热或电加热方式。
维护要点:
定期检查喷嘴磨损情况,及时更换。
严格过滤料液,防止堵塞喷嘴。
定期清理干燥塔及旋风分离器,避免积料。
检查热风系统及除尘装置,确保运行效率。