壓力式噴霧器

壓力式噴霧器

壓力式噴霧乾燥器系氣液兩相併流式乾燥設備,採用高壓噴嘴,藉助高壓泵的壓力將液態物料霧化,與進入器內的熱風並流向下,進行快速的熱質交換,在極短的時間內乾燥,連續得到中空的球狀物料。產品粒徑大,流動性、溶解性好,適用於化工、醫藥、食品等行業無黏性和低黏性的液態物料乾燥。

系統組成

進風過濾

噴霧乾燥進風應按30萬級潔淨標準進行過濾,過濾器終端設定中效過濾器,其材質為超細纖維。對於採用碳鋼蒸汽換熱器的設計,過濾器應設定於加熱器之後,並應具備相應的耐溫性能,確保生產過程中無鏽蝕等雜質滲入。

空氣加熱系統

噴霧乾燥所需熱量由空氣介質攜入,加熱系統由蒸汽換熱器及電加熱補償兩部分構成,達到原料乾燥所需的溫度。

噴霧造粒塔

(1)整流裝置熱風由塔頂切向進入,熱風產生的旋轉運動經整流裝置整流後,形成與塔體軸線平行的直線流。整流裝置為開孔率20%的直孔板。

(2)塔體乾燥段噴霧塔的塔高與直徑之比為4:1,為避免粉塵吸附在塔壁停留,其內表面應按粗糙度R≤1.6um的要求進行拋光處理。為便於清洗作業,在塔頂及中間區域設有清潔裝置,錐體內設有清掃裝置。

(3)造粒塔造粒塔與粉體塔設計主要差異在於:①在直筒段與錐體段交接處設定擴大段,由於風速降低及突然反向,大部分較粗粉粒被截留,提高了顆粒的回收率; ②塔底部設定內旋風分離器,將較粗的粉粒加以回收,提高顆粒回收率。

粉塵回收系統

由旋風分離器及布袋過濾器組成。

特點

結構特點

壓力式噴霧乾燥主要是由壓力式霧化器的工作原理所決定的,使這一乾燥系統有自己的特點。由於壓力式噴霧乾燥所得產品是微粒狀,不論是霧滴還是產品的粒徑都比其他二種型式大,造成了霧滴乾燥時間比較長。另外,噴出的霧化角也較小,一般在20°~70°之間,所以乾燥器的外形也以高塔形為主,這樣才能使霧滴有足夠的停留時間。給料液施加一定的壓力,通過霧化器霧化,所以系統中要有高壓泵。另外,因霧化器孔徑很小,為防雜物堵塞霧化器孔道,一定要在料液進入高壓泵前進行過濾。採用壓力式噴霧乾燥,多以獲得顆粒狀產品為目的。

霧化特點

壓力式噴嘴的液滴形成和分裂機理也是三種(滴狀、絲狀、膜狀)。但是,工業生產所用的壓力式噴嘴,通常是在膜狀(空心錐形)分裂條件下操作的。壓力式噴嘴所形成的液膜厚度範圍大致是0.5~4μm。在工業用的噴霧造粒器中,噴嘴操作時的液膜長度很難直接看到。因為在霧化時,高的噴射速度和由於低黏度液體而引起的湍流,產生的液膜很短。增加黏度時,液膜變長;增加表面張力時,液膜變短。壓力噴嘴的內部結構,要能使液體在形成錐形薄膜的過程中,用最小的外界擾動就可以使其分裂。

造粒原理

液體在高壓泵的壓力下從霧化器的切向通道高速進入旋轉室,使液體在旋轉室內產生高速運動。根據旋轉動量矩守恆定律,旋轉速度與旋轉室的半徑成反比,因此越靠近軸心處旋轉速度愈大,靜壓力愈小。當旋轉速度達到某一值時,霧化器中心處的壓力等於大氣壓力,噴出的液體就形成了繞空氣心旋轉的側錐形環狀液膜。隨著液膜的延長,空氣的劇烈擾動所形成的波不斷發展,液膜分裂成細線。加上湍流徑向分速度和周圍空氣相對速度的影響,導致液膜破裂成絲,液絲斷裂後受表面張力的作用,最後形成由無數霧滴組成的霧群。

優缺點

優點

壓力式噴霧器具有下列優點。

(1)與氣流式相比,大大節省霧化用動力。

(2)結構簡單,製造成本低。

(3)操作簡便,更換和檢修方便。 .

對於低黏度的料液,採用壓力式噴嘴較適宜。由於壓力式噴嘴所得霧滴較氣流式大,所以,噴霧造粒一般都採用壓力式噴嘴(有時也用旋轉盤霧化器)。如洗衣粉、速溶奶粉、粒狀燃料等均用壓力式噴嘴。

缺點

壓力式噴霧器的主要缺點如下。

(1)需要一台高壓泵,因此,對廣泛採用有一定限制。

(2)由於噴嘴孔很小,最大也不過幾毫米,極易堵塞,因此,進入噴嘴的料液必須嚴格過濾,過濾器質噴嘴的料液管道宜用不鏽鋼管,以防鐵鏽堵塞噴嘴。

(3)噴嘴磨損大,對於磨損較大的料液,噴嘴要採用耐磨材料製造。

(4)高黏度物料不易霧化。

套用

壓力式噴霧乾燥造粒技術已用於下列產品 :

1.化工類:催化劑、樹脂、合成洗衣粉、油脂類、硫酸銨、染料、染料中間體、白炭黑、石墨、硫酸銨、農藥、氟化鉀、增白劑CXT。

2.食品類:胺基酸、調味料、蛋白質、澱粉、乳製品、咖啡提取油、全脂奶粉、胳朊、可可奶粉、乳粉、蛋清(黃)、燕麥、雞汁、速溶茶、調味香料肉、蛋白質、大豆、花生蛋白、玉米漿、玉米澱粉、葡萄糖、果膠、麥芽糖、山梨酸鉀、南瓜粉。魚粉、肉精。

3. 藥品類:中成藥、抗生素、中藥沖劑、中藥浸膏、藥膠、酵母、維生素、抗生素、澱粉酶、脂肪酶。

4.陶瓷類:氧化鎂、瓷土、各種金屬氧化物、白雲石、高嶺土、氧化鋁、滑石。

5.塑膠類:ABS乳液、尿醛樹脂、密膠(脲)甲醛樹脂、聚乙烯、聚氯乙烯。

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