干燥技术第一节 喷雾干燥的程布置和过程阶段
喷雾干燥机的四个干燥过程
北京来亨科学仪器有限公司1喷雾干燥机的四个干燥过程作用机理：北京来亨科学仪器有限公司2由上图所示，整个干燥过程分为四个阶段：AB 段：液滴开始接触热空气，干燥速率很快的建立起来。
液滴表面温度略有升高，此时的液体得到了蒸发时所需要的汽化潜热。
此阶段是增速干燥阶段，但一般在液滴---空气界面处进行传热而达到平衡所需的时间只有千分之几秒即达到B 点。
BC 段：液滴进入恒速干燥阶段。
此过程所蒸发掉的水分都为液滴周围的非结合水。
液滴内部不断的有非结合水向液滴的表面移动，在表面维持饱和状态，并与表面汽化所失去的水分达到平衡。
此时物料表面始终被水所湿润，物料表面的蒸汽压等于同温度下水的饱和蒸汽压。
也就是说，此时的外部热量与被蒸发的水分在液滴表面达到了平衡，液滴内部的温度并没有急速的升高，而是基本接近空气的湿球温度。
这也是为什么在喷雾干燥过程中，虽然入口温度很高，但产品却不会过热受损的根本原因。
CD 段：过了临界点C 之后，物料进入了降速干燥阶段。
这一阶段，液滴内部迁移到表面的水分开始不再维持其饱和的湿润状态，在由C 点到D 点的过程中，物料的固体表面外壳逐渐形成，直到D 点的那一刻，固体外壳将完全形成。
此过程中的干燥速率下降的很快，物料表面的蒸汽压低于同温度下水的饱和蒸汽压。
由于热空气传给湿物料的热量大于水分汽化所需的热量，因此物料表面的温度将逐步上升，开始接近热干燥空气的温度。
DE 段：由于物料的固体表面已经完全形成，所以此时的传质阻力全部在固体层上。
物料内部的结合水向外迁移蒸发已经很困难了，固体物料的温度也会进入快速的升温阶段。
蒸发将持续到物料的湿含量与周围空气达到平衡为止。
其实，趋近与平衡湿含量E 是十分缓慢的。
在喷雾干燥的操作中，干燥成品的湿含量都高于平衡湿含量E 。
北京来亨科学仪器有限公司3在上述四个干燥阶段中，一般情况下，物料离开干燥塔的时间点是在DE 段的某个点上。
所以，DE 段是非常重要的干燥阶段。
喷雾干燥塔工艺流程
喷雾干燥塔工艺流程喷雾干燥塔是一种常见的干燥设备，使用喷雾技术将液态物料转化为粉状物料。
以下是喷雾干燥塔的工艺流程简介。
首先，将需要干燥的物料制成液态，并加入到喷雾干燥塔的喷雾系统中。
喷雾系统通常由一个喷嘴和液态物料供给系统组成。
喷嘴会将液态物料以微小的颗粒喷出，形成细小的颗粒雾露。
接下来，喷出的液态物料会和进入干燥塔的热空气进行热传导、热辐射和热对流传热。
这些热传热方式会使液态物料迅速蒸发，并在短时间内将其转化为固态物料。
同时，通过与热空气的接触，液态物料中的水分会被带走，从而实现物料的干燥。
在物料的干燥过程中，喷雾干燥塔会通过控制进入热风温度和湿度来控制物料的干燥速度。
通过调节这些参数，可以使物料在最短的时间内达到所需的干燥程度。
一旦物料达到所需的干燥程度，固态物料会从干燥塔的底部收集器中收集起来。
一般情况下，固态物料会以粉状物料的形式收集起来，并可以进一步进行包装、存储或其他加工操作。
同时，通过对干燥塔的排气系统进行控制，可以将从物料中蒸发的水分排出塔外。
这样可以保持干燥塔内的湿度恒定，并确保物料的干燥效果。
喷雾干燥塔的工艺流程可根据物料的特性和生产需求进行调整。
例如，可以调节喷嘴的喷射速度和角度，以及热空气的流量和温度，从而得到不同的干燥效果。
此外，还可以根据需要加入一些辅助剂，如抗结剂、色素等，以改变物料的性质。
总之，喷雾干燥塔是一种常见且广泛应用的干燥设备。
它具有干燥速度快、干燥效果好等特点，在化工、制药、食品等行业中得到广泛应用。
喷雾干燥塔的工艺流程可以根据具体需求进行调整，以获得最佳的干燥效果。
中药制药新技术喷雾干燥技术(实验室小型喷雾干燥机)
中药制药新技术喷雾干燥技术（试验室小型喷雾干燥机）干燥在制药生产中占有紧要地位。
近年来有很多适合中药生产的干燥技术和设备问世喷雾干燥是干燥技术（试验室小型喷雾干燥机）中较为的方法之一,由于其干燥效率高,对有效成分破坏少,浸膏粉溶解性好又适合工业化大生产,已越来越多地被利用于中药提取液的干燥以及新产品的开发。
目前已有利用此技术制备微囊、应用PVA进行薄膜包衣等新工艺的讨论报道。
因此,喷雾干燥技术在中药生产以及新剂型的开发上起着愈来愈紧要的作用。
1 基本原理、设备及流程喷雾干燥是流化技术用于液态物料干燥的一种较好的方法。
其基本原理是利用雾化器将yi定浓度的液态物料,喷射成雾状液滴,落于yi定流速的热气流中,使之快速干燥,获得粉状或颗粒状制品。
其特点是:瞬间干燥,适用于热敏性物料；产品质量好,保持原来的色香味,且易溶解；可依据需要调整和掌控产品的粗细度和含水量等质量指标；制剂体积小；有利于制剂卫生。
喷雾干燥设备一般由干燥室、喷头、空气滤过器、预热器、气粉分别室、收集桶、鼓风机构成。
喷雾器是喷雾干燥设备的关键部分,它影响到产品的质量和能量消耗。
常用试验室小型喷雾干燥机有三种类型:压力式小型喷雾干燥机、气流式小型喷雾干燥机、离心式小型喷雾干燥机。
压力式小型喷雾干燥机应用较多,它适用于粘性药液,动力消耗Z小。
气流式喷雾器结构简单,适用于任何粘度或稍带固体的药液。
离心式喷雾器适用于高粘度或带固体颗粒料液的干燥,但造价较高。
另外还有流动造粒干燥机、喷粉塔以及适用于教学和科研的自动间歇喷雾干燥机等。
喷雾干燥简单工艺流程为:药材提取浓缩喷雾收集药粉。
实在操作过程（压力式喷雾干燥）如下:中药饮片置提取罐内蒸汽加热浸出数次,浸出液通过真空抽滤管抽入减压浓缩罐内,浓缩至yi定浓度,药物由导管经流量计至喷头下,进入喷头的压缩空气（39123104～49104104Pa）,将药液自喷头经涡流器利用离心力增速成雾滴喷入干燥室,再与热气流混合进行热交换后很快即被干燥。
喷雾干燥机制及其干燥过程简介
喷雾干燥机制及其干燥过程简介1. 喷雾干燥机制的基本原理喷雾干燥机是一种常用的物料干燥设备，它通过将物料雾化成微小颗粒，然后将其与热空气接触，使其在短时间内迅速蒸发水分，从而实现快速干燥的目的。
喷雾干燥机制的基本原理包括以下几个方面：1.1 喷雾过程：喷雾干燥机通过高速旋转的喷雾器将物料液体雾化成微小颗粒，在这个过程中，液体表面积急剧增大，从而增加了蒸发速率。
1.2 热汽化过程：喷雾干燥机通过加热器或燃气燃烧器提供热能，使得空气温度升高。
这样高温的空气与雾化后的物料颗粒接触，使其表面水分迅速蒸发，并带走大量的热量。
1.3 湿空气排出过程：当物料颗粒与热气体接触的过程中，水分蒸发后的湿空气将通过干燥机的底部或侧部的排出口排出，以保持干燥室内的良好通风，并为下一轮循环提供空间。
2. 喷雾干燥机的干燥过程简介喷雾干燥机的干燥过程主要分为预热、干燥和冷却三个阶段。
下面将对这三个阶段进行简要介绍：2.1 预热阶段：在该阶段，干燥机中的加热器或燃气燃烧器将空气加热到设定温度，并将其输送到干燥室中。
喷雾器也开始将物料液体雾化成微小颗粒，并与热空气混合。
2.2 干燥阶段：在干燥阶段，雾化后的物料颗粒与热气体相互作用，水分迅速蒸发。
在这个过程中，物料颗粒逐渐失去水分，逐渐变干。
热空气通过干燥室中的循环风扇循环流动，以提高干燥效果。
2.3 冷却阶段：在干燥阶段结束后，干燥室中的循环风扇会停止工作，由于没有新的热空气进入，干燥室内的温度开始逐渐降低。
物料颗粒在这个阶段会被继续冷却，并最终形成固体颗粒。
3. 喷雾干燥机的优势和应用领域喷雾干燥机具有以下几个优势：3.1 干燥速度快：喷雾干燥机采用高速喷雾的方式，使得物料颗粒表面积增大，水分蒸发速度快，从而实现快速干燥。
3.2 适应性强：喷雾干燥机适用于多种物料的干燥，包括液体、悬浮液和浆料等多种形式的物料。
3.3 产品质量好：喷雾干燥机在干燥过程中，物料颗粒的形状和颗粒度可以得到较好的控制，从而保证了干燥后产品的质量。
喷雾干燥流程规程
喷雾干燥工艺流程图预热加料控制流速雾化比例带☆为关键控制点喷雾干燥塔操作规程一、开机前的检查1、检查两个人孔是否关严。
2、检查清洗口是否盖紧。
3、检查每个风机的风门是否有人动过，禁止乱调.4、检查雾化器油位在标尺刻度以内，禁止超油、缺油运行。
5、检查主控柜屏幕内参数是否有人动过，禁止乱调。
6、检查压缩空气压力能否保持在0。
6～.0。
8KPa,减压阀能否正常工作,正常减压范围在0.35～0。
45KPa之间.7、检查卫生工作.二、开机操作规程1.开启蒸汽加热/电加热或者蒸汽、电混合加热。
注：开蒸汽时，先打开旁通阀门，然后开蒸汽阀。
（技术要求：必须缓缓开启蒸汽阀门，启动过快,加热器及蒸汽管道会发生振动），待旁通管道烫手后,关闭旁通阀或打开一点点,2.启动鼓风机。
3.启动引风机。
4.启动冷却风机。
注：调整引风机频率使塔内压力为微负压（引风机频率一般为45Hz左右)。
5.待进风温度达到适宜温度后(一般在140℃左右）,开启除湿机电源,启动除湿机。
6.启动输送送风机。
7.启动输送引风机.8.开启输送加热.(注：输送加热温度一般设为45℃左右。
）9.开启冷却油泵冷却水阀，出水口水流程线即可。
10.启动冷却油泵.11.启动雾化器.12.启动下料阀自动开关。
13.待雾化器频率稳定后,启动加料泵（注：先往加料泵中加水,待系统稳定,进风温度与出风温度只在工艺要求范围内小幅波动后，将水切换成料液。
)14.启动振击器。
15.启动照明。
三、运行中操作规程1.进料后观察设备主体内物料是否可以正常下落.2.观察设备的各项参数是否在规定范围内。
（如：进风温度、出风温度、输送加热温度，罐内压力、输送过滤压差、主体过滤压差)3.根据工艺要求，定时在洁净区收粉间收料。
（注：收粉时,两个手阀不能同开）四、关机操作规程1、料液将近喷完前确认加料泵口已准备好饮用级水源，等待随时可以吸入。
2、料液喷完后，立即切换水源阀门，加料泵改成进水,清洗进料管道和雾化器。
喷雾干燥38
喷雾干燥技术综合研究报告1 概述1.1 喷雾干燥的工艺原理与流程工艺原理：喷雾干燥是采用雾化器将原料液分散为雾滴，并用热气体（空气、氮气或过热水蒸气）干燥雾滴而获得产品的一种干燥方法。
喷雾干燥的原料液可以是溶液、乳浊液、悬浮液，也可以是熔融液或膏糊液。
干燥产品根据需要可制成粉状、颗粒状、空心球或团粒状。
液体的雾化将料液分散为雾滴的雾化器是喷雾干燥的关键部件。
流程：喷雾干燥分三阶段：料液雾化液滴；雾滴和空气接触、混合及流动即进行干燥；干燥产品和空气分离。
1.2 喷雾干燥常见的雾化形式气流喷嘴式雾化、压力式喷嘴雾化、旋转式雾化。
气流喷嘴式雾化是利用压缩空气( 或水蒸气)以高速从喷嘴喷出, 借助于空气( 或蒸汽) 、料液两相间相对速度的不同产生的摩擦力, 把料液分散成雾滴。
压力式喷嘴雾化是利用压力泵将料液从喷嘴孔内高压喷出, 将压力能转化为动能, 与干燥介质接触分散成雾滴。
旋转式雾化是指料液经高速旋转的盘或轮, 在离心力作用下, 从盘或轮边缘甩出, 与周围介质接触形成料雾。
1.3 喷雾干燥的特点1.）干燥速度快。
料液经喷雾后，表面积大大增加，在高温气流中，瞬间就可蒸发95%-98%的水份，完成干燥时间仅需数秒钟。
2）采用并流型喷雾干燥形式能使液滴与热风同方向流动，虽然热风的温度较高，但由于热风进入干燥室内立即与喷雾液滴接触，室内温度急降，而物料的湿球温度基本不变，因此也适宜于热敏性物料干燥。
3）使用范围广。
根据物料的特性，可以用于热风干燥、离心造粒和冷风造粒，大多特性差异很大的产品都能用此机生产。
4）整个操作密闭性，适用于洁净生产区域。
由于喷雾干燥操作在密闭的塔内进行，避免了交叉污染和粉尘飞扬，适合于制药工业中原料药生产，特别是无菌原料药的生产。
5）由于干燥过程是在瞬间完成的，产成品的颗粒基本上能保持液滴近似的球状，产品具有良好的分散性，流动性和溶解性。
6）生产过程简化，操作控制方便。
喷雾干燥通常用于固含量60%以下的溶液，干燥后，不需要再进行粉碎和筛选，减少了生产工序，简化了生产工艺。
闪蒸干燥与喷雾干燥
闪蒸干燥与喷雾干燥在化工、制药、食品等行业中，干燥是一个至关重要的单元操作。
其中，闪蒸干燥和喷雾干燥是两种广泛应用的干燥技术。
这两种技术各有其特点和应用范围。
本文旨在深入探讨闪蒸干燥和喷雾干燥的原理、工艺流程、应用领域以及它们之间的比较。
一、闪蒸干燥1.原理及工艺流程闪蒸干燥是一种利用热空气快速将湿物料中的水分蒸发掉的干燥方法。
其基本原理是将湿物料送入加热的干燥室，物料在高温下迅速蒸发水分，并通过干燥室的排气系统排出。
工艺流程通常包括以下几个步骤：1.湿物料经过破碎或粉碎后，由螺旋加料器或气力输送系统送入干燥室。
2.热空气由热风炉加热后，以适当的速度进入干燥室，与湿物料进行热交换。
3.湿物料中的水分在高温下迅速蒸发，形成水蒸气随干燥室的排气系统排出。
4.干燥后的物料由干燥室的底部排出，经过冷却和筛分后得到最终产品。
2.应用领域闪蒸干燥因其高效、快速的特点，在化工、制药、食品等行业中得到广泛应用。
例如，用于处理热敏性物料、粘性物料以及需要快速干燥的物料。
此外，由于闪蒸干燥过程中的物料停留时间短，对产品的颜色和风味影响较小，因此在食品行业中尤其受欢迎。
二、喷雾干燥1.原理及工艺流程喷雾干燥是一种通过将湿物料雾化成细小液滴，并与热空气进行热交换来实现干燥的方法。
其基本原理是利用雾化器将湿物料分散成极小的液滴，增加了物料与热空气的接触面积，从而加速了水分的蒸发。
工艺流程主要包括以下几个步骤：1.湿物料经过预处理（如调节浓度、温度等）后，由泵送入雾化器。
2.雾化器将湿物料分散成细小的液滴，形成雾状物料。
3.雾状物料与热空气在干燥室内进行热交换，水分迅速蒸发。
4.干燥后的物料由旋风分离器或布袋除尘器收集，得到最终产品。
2.应用领域喷雾干燥具有干燥速度快、产品质量好、适用于热敏性物料等优点，因此在化工、制药、食品、陶瓷等行业中得到广泛应用。
例如，用于生产奶粉、蛋白粉、血液制品、酶制剂等。
此外，喷雾干燥还可以用于制备微胶囊、纳米材料等高科技产品。
喷雾干燥流程规程
喷雾干燥工艺流程图预热加料控制流速雾化比例喷雾干燥塔操作规程一、开机前的检查1、检查两个人孔是否关严。
2、检查清洗口是否盖紧。
3、检查每个风机的风门是否有人动过，禁止乱调.4、检查雾化器油位在标尺刻度以内，禁止超油、缺油运行。
5、检查主控柜屏幕内参数是否有人动过，禁止乱调.6、检查压缩空气压力能否保持在0.6~。
0.8KPa,减压阀能否正常工作，正常减压范围在0.35～0。
45KPa 之间。
7、检查卫生工作.二、开机操作规程1.开启蒸汽加热/电加热或者蒸汽、电混合加热。
注：开蒸汽时,先打开旁通阀门,然后开蒸汽阀.（技术要求：必须缓缓开启蒸汽阀门,启动过快，加热器及蒸汽管道会发生振动），待旁通管道烫手后，关闭旁通阀或打开一点点，2.启动鼓风机.3.启动引风机.4.启动冷却风机。
注:调整引风机频率使塔内压力为微负压（引风机频率一般为45Hz左右)。
5.待进风温度达到适宜温度后（一般在140℃左右），开启除湿机电源，启动除湿机。
6.启动输送送风机.7.启动输送引风机。
8.开启输送加热.（注:输送加热温度一般设为45℃左右。
)9.开启冷却油泵冷却水阀，出水口水流程线即可.10.启动冷却油泵。
11.启动雾化器。
12.启动下料阀自动开关.13.待雾化器频率稳定后,启动加料泵（注：先往加料泵中加水,待系统稳定，进风温度与出风温度只在工艺要求范围内小幅波动后，将水切换成料液.）14.启动振击器。
15.启动照明。
三、运行中操作规程1.进料后观察设备主体内物料是否可以正常下落。
2.观察设备的各项参数是否在规定范围内。
(如：进风温度、出风温度、输送加热温度，罐内压力、输送过滤压差、主体过滤压差）3.根据工艺要求，定时在洁净区收粉间收料。
（注:收粉时，两个手阀不能同开）四、关机操作规程1、料液将近喷完前确认加料泵口已准备好饮用级水源，等待随时可以吸入.2、料液喷完后,立即切换水源阀门，加料泵改成进水，清洗进料管道和雾化器。
农产物料干燥技术(第六章 喷雾干燥)
第二节 雾化器
三、压力式喷嘴
1、原理和特点 ◆ 特点 优点 1)与气流式比较，大大节省雾化动力； 2)结构简单，制造成本低； 3）操作简便，更换和检修方便。 对于低粘度料液，采用压力式喷嘴较适宜；所得雾滴 较气流式大，喷雾造粒一般采用压力式喷嘴。如洗衣粉、 速溶奶粉、粒状染料等均采用压力式喷嘴。
第一节 概述
二、喷雾干燥的优缺点
2、喷雾干燥缺点 ◆ 当空气温度低于150℃时，容积传热系数较低
（23-116w/m3K），所用设备容积大；
◆ 对气固混合物的分离要求较高，一般需两级除尘； ◆ 热效率不高，一般顺流塔型为30%-50%，逆流塔型 为50%-75%。
第二节 雾化器
一、雾化机理
液体的雾化机理基本有3中类型：滴状雾化、丝状雾化、 膜状雾化 1、滴状雾化 压力式雾化器中 旋转式雾化器中
第二节 雾化器
二、气流式喷嘴
2、结构 ◆二流体气流式喷嘴 （有一个液体通道和一个气体通道） 应用最广的一种。 一般情况为膜状雾化，故雾滴较细；
第二节 雾化器
二、气流式喷嘴
2、结构 ◆二流体气流式喷嘴 有内混合、外混合式两种； 内混合式：气-液两相在喷嘴内部的混 合室接触、混合，雾化后的雾滴群从 喷出口喷出。
适合用于热敏性物料的干燥
第三节 喷雾干燥塔
一、干燥塔内空气-雾滴的流动
1、空气-雾滴顺流运动 ◆ 空气-雾滴向上顺流喷雾干燥 由塔顶出来的产品粒度比较均匀； 喷嘴安在下部，便于操作、维修和清洗； 缺点 掉下的物料易烧焦及变质。
喷雾干燥
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操作流程
以大豆的喷雾干燥操作为例：
大豆在喷雾干燥前，必需进行清洗和去皮，并削减脂肪等非蛋白质成份，从而浓缩出大豆中最有营养的成份， 经过这样浓缩后的大豆才能进行喷雾干燥。喷雾干燥的实际过程分好几个步骤：首先，液体产品被输入雾化器中， 雾化器中一个高速运作的转轮将液体雾化，从而使产品变为固液体混合的微粒子状态。
工作原理
通过机械作用，将需干燥的物料，分散成很细的像雾一样的微粒，（增大水分蒸发面积，加速干燥过程）与 热空气接触，在瞬间将大部分水分除去，使物料中的固体物质干燥成粉末。
（1）压力喷雾干燥法：
①原理：利用高压泵，以70～200大气压的压力，将物料通过雾化器（喷枪），聚化成10～200的雾状微粒与 热空气直接接触，进行热交换，短时间完成干燥。
喷雾干燥往往是制造过程中最后的一个步骤，它就是经由不断的喷雾、混合和干燥来使物质从液体变为粉末。 在众多储存食物的技术中，喷雾干燥法有其独特的优越性。因为此技术所使用的温度并不是很高，所以在去除微 生物污染的同时，仍可以有效保留食物的味道、色泽和营养。
喷雾干燥具传热快、水分蒸发迅速、干燥时间短的特点，且制品质量好，质地松脆，溶解性能也好，能改善 某些制剂的溶出速率，适用于热敏性药物，此外，喷雾干燥还可用于制备微胶囊。
喷雾干燥
物料干燥方法
01 工作原理
03 操作要求 05 技术创新
目录
02 功能特征 04 操作流程 06 技术应用
喷雾干燥是系统化技术应用于物料干燥的一种方法。于干燥室中将稀料经雾化后，在与热空气的接触中，水 分迅速汽化，即得到干燥产品。该法能直接使溶液、乳浊液干燥成粉状或颗粒状制品，可省去蒸发、粉碎等工序。
喷雾干燥器及其流程图
喷雾干燥器的设计一、 概述(一) 喷雾干燥的原理喷雾干燥是将溶液、浆液或悬浮液在热风中喷雾成细小液滴，液滴在下降过程中，水分被迅速汽化而达到干燥目的，从而获得粉末或颗粒状的产品。
物料的干燥过程分为等速阶段和降速阶段。
在等速阶段，水分通过颗粒的扩散速率大于汽化速率，水分汽化是在液滴表面发生，等速阶段又称为表面汽化控制阶段。
当水分通过颗粒的扩散速率降低而不能维持颗粒表面的充分润湿时，汽化速率开始减慢，干燥进入降速阶段，降速阶段又称为内部迁移控制阶段。
(二) 喷雾干燥的特点1. 喷雾干燥的优点主要是：（1） 干燥速度快。
（2） 产品具有良好的分散性和溶解性。
（3） 生产过程简化，操作控制方便。
（4） 产品纯度高，生产环境好。
（5）适宜于连续化大规模生产。
2. 喷雾干燥的缺点有：（1） 低温操作时，传质速率较低，热效率较低，空气消耗量大，动力消耗也随之增大。
（2） 从废气中回收粉尘的设备投资大。
（3） 干燥膏糊状物料时，干燥设备的负荷较大。
二、 工艺设计条件干燥物料为悬浮液，干燥介质为空气，热源为蒸汽和电；雾化器采用旋转型压力式喷嘴，选用热风——雾滴并流向下的操作方式。
具体工艺参数如下：料液处理量 h kg G /3301= 料液含水量 %801=w （湿基）； 产品含水量 %22=w （湿基） 料液密度 31/1100m kg =ρ；产品密度 32/900m kg =ρ热风入塔温度 ℃t 3001=； 热风出塔温度 ℃t 1002= 料液入塔温度 ℃201=θ；产品出塔温度 ℃902=θ 产品平均粒径 m d μ1252=；产品比热容 )/(5.22℃kg kJ c ⋅=加热蒸汽压力（表压） MPa 4.0； 料液雾化压力（表压） MPa 4年平均温度 12℃； 年平均相对湿度 70%三、 干燥装置流程干燥装置采用开放式流程。
热风在系统中使用一次，经袋滤器除尘后，就排入大气中，不再循环使用。
喷雾干燥——精选推荐
喷雾干燥喷雾干燥是将原料液用雾化器分散成雾滴，并用热空气(或其它气体)与雾滴直接接触的方式而获得粉粒状产品的一种干燥过程。
原料液可以是溶液、乳浊液或悬浮液，也可以是熔融液或膏状物。
干燥产品可根据需要，制成粉状、颗粒状、空心球或团粒状。
图1-1是一个典型的喷雾干燥系统流程图。
如图所示，原料液有贮料罐1经过滤器2由泵3输送到11喷雾干燥器顶部的5雾化器雾化为雾滴。
新鲜空气由8鼓风机经过7过滤器、6空气加热器及空气分布器送入喷雾干燥器的顶部，与雾滴接触、混合，进行传热和传质，即进行干燥。
干燥后的产品由塔底引出。
夹带细粉尘的废气经10旋风分离器由9引风机排入大气。
喷雾干燥可分为三个基本过程阶段：料液雾化为雾滴；雾滴和干燥介质接触、混合及流动，即进行干燥；干燥产品与空气分离。
（1）喷雾干燥的第一阶段——料液的雾化料液雾化为雾滴和雾滴与热空气的接触、混合是喷雾干燥独有的特征。
雾化的目的在于将料液分散为微细的雾滴，具有很大的表面积，雾滴的大小和均匀程度对产品质量和技术经济指标影响很大，特别是对热敏性物料的干燥尤为重要。
如果喷出的雾滴大小不均匀，就会出现大颗粒还没达到干燥要求，而小颗粒却已干燥过度而变质。
因此，料液雾化所用的雾化器是喷雾干燥的关键部件。
目前常用的雾化器可作如表1-1所示的分类。
常用的雾化器有气流式、压力式和旋转式。
气流式喷雾器在医药、染料、塑料工业使用较广泛。
喷雾器的孔径一般都较大，除适应溶液以外，还含有大颗粒的浆糊状物料和较粘稠的物料也能顺利雾化。
通过压缩空气在雾化器内产生高速气流，使气流同物料之间，料液和料液之间产生摩擦而被雾化。
大型的气流式喷雾干燥塔内也装有多个雾化器，最多可以装24个。
常用的气流式雾化器有二流、三流两种形式，根据物料的粘度和产品的粒度要求又可分为内混（料液与高速气流在雾化器内混合）、外混（料液与高速气流在雾化器外混合）两种操作形式。
三气流式雾化器的缺点是能耗较高，大型雾化器的产品粒度分布宽。
干燥技术第一节 喷雾干燥的程布置和过程阶段
直接燃烧加热的这种流程，它可以获得完全燃烧的条
件，采用非常少的过量燃烧空气操作，可以建立起自 惰化系统。 该流程用于水溶液物料，干燥产品不能和空气及氧气 接触，或有爆炸的危险，或产生氧化作用，破坏产品 质量。 该系统的特征就是采用直接燃烧加热器，烧掉空气中 的氧。用燃烧气体更可取，容易控制燃烧。在燃烧室 中，采用精确调节过剩燃烧空气量，以得到低氧含量 的循环干燥气流。 一个自惰化系统，不需要氮气及其他惰性气体。系统 不需要气密性气封。 干燥室在微真空下操作，干燥器附近无粉尘。
3.1.2 喷雾干燥的过程阶段 (1) 喷雾干燥的第一阶段——料液的雾化
料液雾化为雾滴、及雾滴与热空气的接触、混合是喷 雾干燥独有特征。 雾化的目的在于将料液分散为微细的雾滴，具有很大 的表面积，当其与热空气接触时，雾滴中水分迅速汽 化而干燥成粉体或颗粒状产品。 雾滴的大小和均匀程度对产品质量和技术经济指标影 响很大，特别是对热敏性物料的干燥尤为重要。如果 喷出的雾滴大小很不均匀，就会出现大颗粒还没达到 干燥要求，而小颗粒却已干燥过度而变质。 因此，料液雾化所用的雾化器是喷雾干燥的关键部件。 目前常用的雾化器可作如图5-9所示的分类。
它也是一个半闭路循环系统。此流程如图5-5 所示。 加热器采用直接燃烧式，工艺条件允许采用 高干燥空气入口温度，可以提高干燥器热效 率。 排放的气体量等于在燃烧室燃烧产生的气体 体积量(大约为总气体量的10％～15％ ) 。 如果排出的气体有臭味，还可以将此部分气 体通人燃烧室进行燃烧，并回收这部分热量。
(2) 喷雾干燥的第二阶段——雾滴和空气的接 触（接触、混合、流动，即干燥）
雾滴和空气的接触、混合与流动状态决定于热风分 布器的结构形式、雾化器在塔内的安装位置及废气 的排出方式等。 在干燥塔内，雾滴－空气流向有并流、逆流及混合 流。雾滴和空气的接触方式，对干燥塔内的温度分 布、雾滴(或颗粒)的运动轨迹、颗粒在干燥塔中的 停留时间及产品性质等均有很大影响。 研究雾滴的运动及干燥过程，主要是确定干燥时间 及干燥塔的主要尺寸。
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喷雾干燥的缺点 ①投资费用比较高。 ②喷雾干燥属于对流型干燥器，热效率 比较低(除非利用非常高的进风温度)， 一般为30％～40％。
旋转雾化器，甚至具有密封的润滑系统， 对无菌过程，被认为是不适宜的。此外，将 与产品接触的旋转部件，也是被认为是不适 宜的。 由干燥塔出来的空气和粉体，采用单点 出料方式。 为了防止大气可能漏入到干燥系统，干燥 室和同产品接触的部件，都要保持微正压， 通过采用一个风机操作的流程来实现(见图56)。
(6) 无菌的喷雾干燥系统 制药工业需要无菌的喷雾干燥系统。这种流程可以
是开放式的，或者是闭路循环，决定于是水溶液或 非水溶液。 系统的全部部件及操作，要防止任何形式的污染。 用改进的耐温的空气过滤器(空气为干燥介质)，无 污染的雾化及无污染的粉体排卸系统组合起来，组 成无菌的喷雾干燥系统，如图5-6所示。
3.1 喷雾干燥的流程布置与过程阶段
3.1.1 喷雾干燥的流程布置 (1) 开放式喷雾干燥系统 该系统的特征是雾化的料液全部是水溶液， 干燥介质是环境的空气，空气经过干燥器 及除尘系统后，排放到大气中。这是一种 标准的流程，在工业上，绝大多数是这种 流程，如图5-1所示。
(2) 开放式的具有部分废气再循环的喷雾干 燥系统 部分废气再循环是为了回收部分废气的 余热, 以节省燃料消耗。再循环量一般为排放 总量的20%～30％。最高可达50％，视排气 温度而定。其流程如图5-2所示。
物料干燥分等速阶段和减速阶段两个部分 进行。
等速阶段，水分蒸发是在液滴表面发生， 蒸发速度由蒸汽通过周围气膜的扩散速度所 控制。主要的推动力是周围热风和液滴的温 度差，温度差越大蒸发速度越快，水分通过 颗粒的扩散速度大于蒸发速度。 当扩散速度降低而不能再维持颗粒表面 的饱和时，蒸发速度开始减慢，干燥进入减 速阶段。此时，颗粒温度开始上升，干燥结 束时，物料的温度接近于周围空气的温度。
直接燃烧加热的这种流程，它可以获得完全燃烧的条
件，采用非常少的过量燃烧空气操作，可以建立起自 惰化系统。 该流程用于水溶液物料，干燥产品不能和空气及氧气 接触，或有爆炸的危险，或产生氧化作用，破坏产品 质量。 该系统的特征就是采用直接燃烧加热器，烧掉空气中 的氧。用燃烧气体更可取，容易控制燃烧。在燃烧室 中，采用精确调节过剩燃烧空气量，以得到低氧含量 的循环干燥气流。 一个自惰化系统，不需要氮气及其他惰性气体。系统 不需要气密性气封。 干燥室在微真空下操作，干燥器附近无粉尘。
特殊设计的空气分布器及干燥室，通过控制雾滴和 颗粒的流动图形，达到室壁清洁的条件。
在开放式的喷雾干燥系统中，干燥空气 进入干燥室以前，首先预过滤后进入加热器， 加热到设计温度，再通过完全过滤器(HEPA 过滤器，见图5-6)。 过滤的水溶液料液，通过一个无菌过滤器 后进入雾化器。一般情况下，采用压力式雾 器。 如果压力式喷嘴不能满足粉体颗粒尺寸要 求时，可以使用二流体喷嘴，此时雾化空气 要预过滤，然后再经过完全过滤器过滤。
系统的过滤器及卸料阀等全部部件，必须按照就地灭菌 (SIP)设计。
(7) 二级和三级干燥流程
上述的全部喷雾干燥流程属于一级流程，代表着绝大多数的 喷雾干燥系统。在一般情况下，都能满足产品质量(如颗粒 尺寸分布、残余湿含量、体积密度等)要求。 有时为了改善产品质量和提高干燥器热效率，这就产生了喷 雾干燥和流化床干燥或带式干燥的组合的二级和三级干燥系 统。 对于干燥非常复杂的产品，技术要求又非常严格，在一级流 程中很难完成时，就可采用二级流程，喷雾干燥作为第一级 干燥器，流化床作为第二级干燥器，或者作为干燥器和冷却 器，如图5-7所示。
3.1.2 喷雾干燥的过程阶段 (1) 喷雾干燥的第一阶段——料液的雾化
料液雾化为雾滴、及雾滴与热空气的接触、混合是喷 雾干燥独有特征。 雾化的目的在于将料液分散为微细的雾滴，具有很大 的表面积，当其与热空气接触时，雾滴中水分迅速汽 化而干燥成粉体或颗粒状产品。 雾滴的大小和均匀程度对产品质量和技术经济指标影 响很大，特别是对热敏性物料的干燥尤为重要。如果 喷出的雾滴大小很不均匀，就会出现大颗粒还没达到 干燥要求，而小颗粒却已干燥过度而变质。 因此，料液雾化所用的雾化器是喷雾干燥的关键部件。 目前常用的雾化器可作如图5-9所示的分类。
(3) 喷雾干燥的第三阶段——干燥产品与空 气分离(通常称为气一固分离)
喷雾干燥产品，大多数都是采用塔底出料。部分细 粉夹带在排放的废气中，这些细粉在废气排放前必 须收集下来，以提高产品收率，降低生产成本；排 放的废气必须符合环境保护的排放标准，以防止环 境污染。 喷雾干燥常用的气一固分离方法，可有下列几种方 式：只用旋风分离器；只用袋式过滤器；只用静电 除尘器；旋风与布袋的组合；旋风与湿法除尘的组 合。采用何种方式，决定于工艺要求(包括环保要求 等)。
它也是一个半闭路循环系统。此流程如图5-5 所示。 加热器采用直接燃烧式，工艺条件允许采用 高干燥空气入口温度，可以提高干燥器热效 率。 排放的气体量等于在燃烧室燃烧产生的气体 体积量(大约为总气体量的10％～15％ ) 。 如果排出的气体有臭味，还可以将此部分气 体通人燃烧室进行燃烧，并回收这部分热量。
同产品接触的全部部件表面，愈光滑愈好，因此，表 面必须抛光。特别是焊缝、视镜及门的周围，由于任何一个 变形和裂缝，都可能形成沉积产品的区域。
喷雾干燥塔的金属和非金属的结构材料，都必须进行杀 菌。 喷雾干燥塔在重新启动以前，必须在规定温度下，用热 空气、水蒸气或化学品灭菌。用160℃的热空气时，需2h， 180℃时需30min。用0.2MPa水蒸气时，需20min。
原理
将溶液、乳浊 液、悬浊液或浆 料在热风中喷雾 成细小的液滴， 在它下落过程中， 水分被蒸发而成 为粉末状或颗粒 状的产品，称为 喷雾干燥。
在干燥塔顶部导入热风，同时将料液泵 送至塔顶，经过雾化器喷成雾状的液滴，这 些液滴群的表面积很大，与高温热风接触后 水分迅速蒸发，在极短的时间内便成为干燥 产品，从干燥塔底部排出。 热风与液滴接触后温度显著降低，湿度 增大，它作为废气由排风机抽出。废气中夹 带的微粉用分离装置回收。
排放的少量气体，能够比较容易处理，一 般用作燃烧的空气。 该系统用于有气味和有毒的水溶液物料。 但是，粉尘没有爆炸和燃烧的危险。需要 间接加热，防止粉体(产品)同燃烧产物接触。
含有毒性颗粒或气味的少量排放气体，通 过燃烧室的火焰区域，将其惰性化(即氧化) 或脱味，然后排放到大气中。
(5)自惰化(self-inertizing)喷雾干燥系统
3.1.3喷雾干燥的优缺点 工业生产实践证明，在当代，喷雾干燥 是一个非常重要的工业干燥操作。它的工业 应用非常广泛，几乎涉及国民经济的每一个 部门。
喷雾干燥的优点
①只要干燥条件保持恒定，干燥产品特性就保持恒定。 产品质量好，含水量<5%。 ②喷雾干燥操作是连续的，其系统可以是全自动控制 操作，干燥时间短。 ③喷雾干燥系统特别适用于热敏性物料的干燥，适用 于水溶液和有机溶剂物料的干燥。 ④原料液可以是溶液、泥浆、乳浊液、糊状物或融熔 物，甚至是滤饼等均可处理。 ⑤喷雾干燥操作具有非常大的灵活性。喷雾能力每小 时几千克至200t。
(2) 喷雾干燥的第二阶段——雾滴和空气的接 触（接触、混合、流动，即干燥）
雾滴和空气的接触、混合与流动状态决定于热风分 布器的结构形式、雾化器在塔内的安装位置及废气 的排出方式等。 在干燥塔内，雾滴－空气流向有并流、逆流及混合 流。雾滴和空气的接触方式，对干燥塔内的温度分 布、雾滴(或颗粒)的运动轨迹、颗粒在干燥塔中的 停留时间及产品性质等均有很大影响。 研究雾滴的运动及干燥过程，主要是确定干燥时间 及干燥塔的主要尺寸。
(3) 闭路循环喷雾干燥系统 闭路循环喷雾干燥系统，是基于干燥介 质为惰性气体(如N2气等)的再循环和再利用。 当然，特殊情况下也可以用空气，如空气－ 四氯化碳系统。 干燥系统部件间连接处要保证气密性密 封，干燥室在低压(200mmH2O即1.96kPa)下 操作。其流程如图5-3所示。
在下述情况下，选用闭路循环流程 ①原料液由固体和有机溶剂组成； ②要求有机溶剂全部回收； ③干燥有毒的固体粉粒状产品； ④不允许气味、溶剂蒸气和颗粒状物质的逸出， 防止对环境大气造成污染； ⑤粉尘在空气中可能形成爆炸混合物； ⑥必须防止有机溶剂的燃烧和爆炸的危险； ⑦在干燥过程中，由于氧化作用，不允许粉尘 和氧接触。
采用二级干燥，具有下述优点：
①产品湿含量可以非常低；②粉粒体产品温度低；③可以 改变粉体的尺寸分布(可以团聚，可以分级)；④提高干 燥过程热效率(见表5-1)。
三级干燥系统
在食品工业应用较多，如图5-8所示。它可以完成要求复 杂的产品，如喷涂造粒、添加一些其他成分等。二级、 级干燥和一级比，不仅能提高产品质量，而且还可以 节省能量，见表5-1 。
在流程中，设置的洗涤一冷凝器，有两个 目的: 一是冷凝从物料中出来的进入惰性气体中 的有机蒸气；而洗涤液就是固体中的有机溶 剂； 二是洗涤气体中的粉尘，防止堵塞加热器。
(4)半闭路循环喷雾干燥系统 这种流程如图5-4所示。此系统用空气作干燥 介质。 这个系统的部件间连接处是非气密性的，由 系统排放到大气中的空气量相当于漏入系统 的空气量。 干燥器在微真空(压力约为-10~-30mmH2O， 1mmH2O＝9.80665Pa)下操作。