干燥设备[深度分析]

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特点
干燥时间短，约5~25min，能形成多孔状
制品，物料在干燥过程中能避免混入异物，防
止污染，可以直接干燥高浓度、高黏度的物料，
并可简化工序，节约热量。
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单层带式真空干燥机
由一连续的不锈钢带、加热 滚筒、冷却滚筒、辐射元件、真 空系统和加料装置等组成。供料 口位于钢带下方，由一供料滚筒 不断将浆料涂布在钢带的表面。 涂在钢带上的浆料随钢带前移进 入干燥器下方的红外线加热区。
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第三节 绝热(对流型)干燥设备
这是一类以对流方式对物料干燥的设备。 干燥介质：流体(热空气，过热蒸汽等)，使
物料升温脱水，并将物料脱除的水分带出 干燥室外。自身状态从高温低湿变为低温 高湿。 主要设备型式：厢式干燥器、洞道式干燥 机、流化床干燥机、喷动床干燥机和气流 式干燥机和喷雾干燥机等。 按物流气流接触方式：并流、逆流、混流 和横流式干燥器等。
➢设备选型的原则
•产品的质量要求 •物料的特性 •产量及劳动条件
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生物工业常用的干燥设备
设备类型
固定床干燥 卧式沸腾干燥 沸腾造粒干燥
气流干燥 旋风式气流干燥 气流式喷雾干燥 压力式喷雾干燥 离心式喷雾干燥 喷雾干燥与振动流化干燥
滚筒干燥 真空干燥 冷冻干燥
干燥物料
啤酒酿造用绿麦芽 柠檬酸晶体、酵母、抗生素
第十六章 干燥设备
❖干燥机理及生物工业产品干燥的特点
❖非绝热干燥设备
❖绝热干燥设备
❖冷冻干燥及其其他干燥设备
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第一节 固体物料干燥机理
➢干燥机理
湿物料的干燥操作有2个基本过程同时进 行：
1.热量由气体传递给湿物料，使其温度升高； 2.物料内部的水分吸收能量不断向表面扩散， 并在表面汽化被气流带走。
葡萄糖、味精、酶制剂 味精、抗生素、葡萄糖
四环素类 蛋白酶、核酸、抗生素
酵母 酶制剂、酵母
酶制剂 酵母、单细胞蛋白 青霉素钾盐、土霉素等 详尽讲抗解 肿瘤抗生素、乙肝疫苗 6
第二节 非绝热(传导型)干燥设备
传导型干燥机的热能供给主要靠导热，要求被干燥物料与加热面间应 有尽可能紧密的接触。故传导干燥机较适用于溶液、悬浮液和膏糊状 固-液混合物的干燥。
受热的料层因内部产生的水蒸气而膨松成多孔状态，与加热滚筒接触前已具有 膨松骨架。料层随后经过滚筒加热，再进入干燥上方的红外线区进行干燥。干燥至 符合水分含量要求的物料在绕过冷却滚筒时受到骤冷作用，料层变脆，再由刮刀刮 下排出。
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多层带式真空干燥机
三层输送带，沿输送方向采用夹套式换热板，设置了两个加热区和一 个冷却区域，分别用蒸汽、热水、冷水进行加热和冷却。根据原料性质和 干燥工艺要求，各段的加热温度可以调节。原料在输送带上边移动边蒸发 水分，干燥成为泡沫片状物品，冷却后，经粉碎机粉碎成为颗粒状制品， 最后由排出装置卸出。干燥产生的二次蒸汽和不凝性气体通过排气口，由 冷凝和真空系统排出。
常成本较高，一般只用来
干燥极为热敏的物料。
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二、真空干燥箱
主体是一真空密封的干燥室，是一种间歇式干燥设备， 适用于固体或热敏性、氧敏性液体生物制品。
真空干燥箱结构 真空干燥箱的壳体 这种干燥机中，初期干燥速度很快，但当物料脱水收
缩后，则由于物料与干燥盘的接触逐渐变差，传热速 率也逐渐下降。操作过程中，加热面温度需要严格控 制，以免与干燥盘接触的物料局部过热。
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真空干燥箱的壳体可以为方形，也可以为圆筒形， 两种形式真空干燥机的外形如图9. 35所示。
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三、带式真空干燥机
为连续式真空干燥设备，主要用于液状与浆状物料 的干燥。
干燥室一般为卧式封闭圆筒，内装钢带式输送机械。 带式真空干燥机有单层和多层两种形式。
单层带式真空干燥机 多层带式真空干燥机 特点
采用浸没式加料方式，滚筒部分 浸没在稠厚的悬浮液物料中，因 滚筒的缓慢转动使物料成薄膜状 附着于滚筒的外表面而进行干燥。
当滚筒回转3/4~7/8转时，物料已 干燥到预期的程度，即被刮刀刮 下，由螺旋输送器送走。
滚筒的转速因物料性质及转筒的大小而异，一般为2~8r/min。滚筒上 的薄膜厚度为0.1~1.0mm。干燥产生的水汽被壳内流过滚筒面的空气 带走，流动方向与滚筒的旋转方向相反。
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真空干燥箱结构
如图9.34所示，室内装有通加热 剂的加热管、加热板、夹套或蛇 管等，其间壁则形成盘架。
被干燥的物料均匀地散放于由钢 板或铝板制成的活动托盘中，托 盘置于盘架上。
蒸汽等加热剂进入加热元件后， 热量以传导方式经加热元件壁和 托盘传给物料。
盘架和干燥盘应尽可能做成表面 平滑，以保证有良好的热接触。 干燥过程产生的水蒸气由连接管 导入混合冷凝器。
分类：单滚筒双滚筒式；两者均有常压和真空式。
常压单滚筒和双滚筒干燥机：圆筒随水平轴转动，其内部可 由蒸汽、热水或其它载热体加热，圆筒壁即为传热面。物料 的加入方式有浸没式和喷洒式。浸没式加料时，料液可能会 因热滚筒长时间浸没而过热，为避免这一缺点，可采用洒溅 式。
真空滚筒干燥机
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单滚筒干燥机
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发酵工业产品干燥的特点
➢特点
1.要求快速高效，并且加热温度不宜过高；
2.产品与干燥介质的接触时间不能太长；
3.干燥产品应保持一定的纯度，在干燥过程中不
得有杂质混入。
发酵工业产品干燥通常采用喷雾干燥、气流干
燥、沸腾干燥和冷冻干燥。
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干燥设备的选型原则
➢生物工业制品的干燥设备类型
•瞬时快速干燥设备：滚筒干燥设备、喷雾干燥设 备、气流干燥设备、沸腾干燥设备 •低温干燥设备：真空干燥设备、冷冻干燥设备
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双滚筒干燥机
采用的是由 上面加入湿物料 的方法，干物料 层的厚度可用调 节两滚筒间隙的 方法来控制。
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真空滚筒干燥机
将滚筒密闭在真空室内， 便可成为如图9.33所示的真 空滚筒干燥机。
由于干燥过程在真空下
进行，真空滚筒干燥机的
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进料、卸料刮刀等的调节
必须在真空干燥室外部来
操纵，所以这类干燥机通
主要优点：首先在于热能利用的经济性，因这种干燥机不需要加热大 量的空气，热能单位耗用量远较热风干燥机为少；其次传导干燥可在 真空下进行，特别适用于易氧化生物制品的干燥。
分类：连续式和间歇式；常压和真空。
一、滚筒干燥机
二、真空干燥箱
三、带式真空干燥机
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一、滚筒干燥机
主体是称为滚筒的中空金属圆筒。