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影响喷雾干燥产品性质的因素

时间:2022-03-13 08:50:12 点击:91次

  1、操作参数对产品性质的影响

  操作参数对产品性质(这里所指的产品性质,主要是指粒度和松密度)的影响,可以做出如下的普遍结论。

  ①进料速率的影响

  在恒定的雾化和干燥操作条件下,颗粒尺寸和干燥产品的松密度随着进料速率的增加而增加。

  ②料液中固含量的影响

  料液中固含量增加时,干燥产品的颗粒尺寸也随之增加。在喷雾干燥机中恒定的干燥温度和进料速率下,由于料液中固含量的增加,蒸发负荷将减少,因而得到湿含量较低的产品。由于水分蒸发很快,容易生成干燥的空心颗粒和松密度较低的产品。但是,有时由于较大的雾滴所含的水分量变化不大,上述影响在某种程度上被抵消了。例如肥皂、咖啡液等松密度并不随固含量的增加而降低。

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  ③进料温度的影响

  如果为了便于料液的输送和雾化而需要降低黏度时,则增加进料温度对干燥产品性质有一定影响。对于在室温下的低黏度的液体,提高料液温度的影响可以忽略不计。增加料液温度,将降低雾滴蒸发所需的总热量。但是,继续提高料液的热含量,与汽化所需的热量相比还是很小的。

  ④表面张力的影响

  表面张力对各种产品的影响,很不相同,但是,这种影响非常不显著。对大多数喷雾干燥的料液,其表张力值的范围很窄,因而不能对干燥产品性质有很大影响。表面张力是以影响干燥和雾化机理来影响干燥产品性质的。雾滴中含有微细液滴的比例提高了,雾滴分布就更宽,表面张力低的料液,产生的雾滴较小。而表面张力高的料液,产生较大的液滴,而尺寸分布也较窄。

  ⑤干燥空气进口温度的影响

  干燥空气的进口温度,取决于产品的干燥特性。干燥时膨胀的雾滴,升高干燥温度, 将产生松密度较低的大颗粒。然而,如果温度升高到便蒸发速率迅速提高,从而使液滴膨胀、破碎或分裂,那么,就会生成密集的碎片,而形成松密度较大的粉尘。

  ⑥雾滴-空气接触速度的影响

  增加雾滴和空气之间的接触速度,就会提高混合程度,从而提高传热和传质速率。在非常高的速度下,液滴要发生变形,可能破碎或分裂,或在湍流运动中,和其他液滴碰撞而合并。随着接触速度的增加,蒸发时间变短,干燥产品颗粒呈现出不规则的形状。由于产品的不同,松密度也有变化。但还得不出一般性结论。

  2、空心颗粒形成的机理

  液滴膨胀的趋势和空心颗粒的形成,对于干燥产品的最终松密度起着重要的作用。空心颗粒可由四种机理形成。

  ①在液滴表面处,形成一层对气流为半透性的表面层。随着液滴温度的升高,液滴就膨胀起来,并喷出其内部生成的蒸汽。

  ②水分蒸发的速率,比固体扩散返回到液滴内部的速率要快一些。在蒸发完成时,就存在着许多气孔,特别在结晶产品的情况下更是如此。

  ③由于毛细管的作用,干燥时,其中的液体,通过固体微粒间的微细孔隙移动至液滴表面。液体离开液滴中心而形成一个空隙。这个机理适用于黏土糊。

  ④带人料液中的空气,有助于在液滴内部形成空气空间。


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