8喷雾干燥设备.pptx
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干燥设备培训课件(PPT77页).pptx
物料含水量 X
X1 A B
X
X - 线
C
Xc
D
X*
E
0 t2
物料表面温度 t
t1
tW
0
t - 线
干燥时间
➢生物工业产品干燥的特点
生物制品一般为热敏性物质。 1.快速高效，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。
生物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。
用于输送空气的鼓风机可以 安装在整个流程的头部，也可 装在尾部或中部,这样就可使干 燥过程分别在正压、负压情况 下进行，
长管气流干燥器
长管气流干燥味精流程
长管气流干燥工艺中的 各种设备
空气过滤器：过滤介质为铁 丝网，铁丝可用油浸过,使尘 粒容易黏在上面。
空气加热器：多采用螺旋翅 片式也可用列管式加热器， 加热蒸汽压力一般为0.20.3MP.加热后空气温度80～ 90℃
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
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
辐射干燥：热能以电磁波的形式由辐射器发射到湿物料表 面，被物料吸收转化为热能，使湿分汽化。
介电干燥：将需要干燥的物料放在高频电场内，利用高频电 场的交变作用，将湿物料加热，并汽化湿分。
➢干燥的基本概念和原理
（一）固体物料中的湿分
喷雾干燥机及其操作ppt实用资料
蝶阀关换方可进行。 成品连续地由干燥塔底部和旋风分离器中输出，废气由引风机排空。
9.干燥室顶部安放喷雾头是否盖好，以免漏气。 检查电气联高速离心喷雾干燥机锁、仪表、阀门等是否正常
旋紧筒身底部和旋风分离器底部的授粉器，要求授粉器必须清洁和干燥。 成品连续地由干燥塔底部和旋风分离器中输出，废气由引风机排空。
喷雾干燥机为连续式常压干燥器的一种。 (2)喷料完毕后，将原料液切换至溶剂，并且将雾化器频率调至50HZ，并喷雾10分钟左右，慢慢减速雾化器转速至20HZ左右，关闭离 心喷头的电源。
7.检查离心风机出口处的调节蝶阀是否打开。（ （4）用螺杆泵打清水清洗离心喷雾干燥机。
（1）先关蒸汽加热和电加热降温，同时关掉供料泵（螺杆泵）降温，当进口温度降到90℃关闭，雾化器在温度为90℃以下时可关闭，
喷雾干燥机及其操作
喷雾干燥机
喷雾干燥装置流程图
一、工作原理
喷雾干燥机为连续式常压干燥器的一种。用特殊 设备将液料喷成雾状，使其与热空气接触而被干燥 。用于干燥有些热敏性的液体、悬浮液和粘滞液体 ，如牛奶、蛋、单宁和药物等。也用于干燥燃料、 中间体、肥皂粉和无机盐等。
空气经过滤和加热，进入干燥器顶部空气分配器 ，热空气呈螺旋状均匀地进入干燥室。料液经塔体 顶部的高速离心雾化器，(旋转)喷雾成极细微的雾 状液珠，与热空气并流接触在极短的时间内可干燥 为成品。成品连续地由干燥塔底部和旋风分离器中 输出，废气由引风机排空。
8.进料泵的连接管道是否接好，电机和泵的旋转 循环风机在温度为60℃以下时可关闭。
(2)喷料完毕后，将原料液切换至溶剂，并且将雾化器频率调至50HZ，并喷雾10分钟左右，慢慢减速雾化器转速至20HZ左右，关闭离
心喷头的电源。
方向是否正确。 干燥后的成品被收集，在塔体下部和旋风分离器下部的授粉器内，在授粉器未经充满前就应调换，在调换授粉器时，必须先将上面的
9.干燥室顶部安放喷雾头是否盖好，以免漏气。 检查电气联高速离心喷雾干燥机锁、仪表、阀门等是否正常
旋紧筒身底部和旋风分离器底部的授粉器，要求授粉器必须清洁和干燥。 成品连续地由干燥塔底部和旋风分离器中输出，废气由引风机排空。
喷雾干燥机为连续式常压干燥器的一种。 (2)喷料完毕后，将原料液切换至溶剂，并且将雾化器频率调至50HZ，并喷雾10分钟左右，慢慢减速雾化器转速至20HZ左右，关闭离 心喷头的电源。
7.检查离心风机出口处的调节蝶阀是否打开。（ （4）用螺杆泵打清水清洗离心喷雾干燥机。
（1）先关蒸汽加热和电加热降温，同时关掉供料泵（螺杆泵）降温，当进口温度降到90℃关闭，雾化器在温度为90℃以下时可关闭，
喷雾干燥机及其操作
喷雾干燥机
喷雾干燥装置流程图
一、工作原理
喷雾干燥机为连续式常压干燥器的一种。用特殊 设备将液料喷成雾状，使其与热空气接触而被干燥 。用于干燥有些热敏性的液体、悬浮液和粘滞液体 ，如牛奶、蛋、单宁和药物等。也用于干燥燃料、 中间体、肥皂粉和无机盐等。
空气经过滤和加热，进入干燥器顶部空气分配器 ，热空气呈螺旋状均匀地进入干燥室。料液经塔体 顶部的高速离心雾化器，(旋转)喷雾成极细微的雾 状液珠，与热空气并流接触在极短的时间内可干燥 为成品。成品连续地由干燥塔底部和旋风分离器中 输出，废气由引风机排空。
8.进料泵的连接管道是否接好，电机和泵的旋转 循环风机在温度为60℃以下时可关闭。
(2)喷料完毕后，将原料液切换至溶剂，并且将雾化器频率调至50HZ，并喷雾10分钟左右，慢慢减速雾化器转速至20HZ左右，关闭离
心喷头的电源。
方向是否正确。 干燥后的成品被收集，在塔体下部和旋风分离器下部的授粉器内，在授粉器未经充满前就应调换，在调换授粉器时，必须先将上面的
喷雾干燥的基本原理PPT课件
针对我们的设备和工艺，个因素对喷雾 干燥的影响
1：环境温度和湿度（相对湿度和绝对湿度） 可以利用专用的计算器来计算出我们环境空气中带有的水份。
关系：温度越高，水份越高 湿度越高，水份越高
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Pfizer Global Manufacturing / Nutrition Operating Unit Wyeth Nutritional (China) Co. Ltd.
喷雾干燥流程
2
Pfizer Global Manufacturing / Nutrition Operating Unit Wyeth Nutritional (China) Co. Ltd.
喷雾干燥流程
Nozzle Cooling Air喷嘴冷却风
Air Heater 热风
Air Intake 进风口
喷雾干燥的优点
1： 瞬间干燥。干燥速度快，时间短。料液经雾化后，其表面积瞬间增 大若干倍，与热空气的接触面积增大，雾滴内部水份向外迁移的路径 大大缩短，提高了传热传质速率，干燥时间仅为5—35s左右就可蒸发 掉90%—95%的水份。
2：物料本身不承受高温。虽然喷雾干燥的热风温度比较高，但在接触雾 滴时大部分热量都用于水份的蒸发，所以排风温度并不高，绝大多数 操作排风温度都在80c—110c之间，物料温度也不会超过周围热空气 的湿球温度，对于一些热敏性物料也能保证其产品质量。
喷雾干燥的缺点
1：单位产品的热耗量大，介质消耗量大，设备的热效率低。 2：设备庞大。喷雾干燥是容积式干燥器，干燥强度低，所以需要干燥器
的体积庞大。 3：对分离设备要求高。干燥的过程是粉体漂浮在气体中，排风中带出部
分粉尘，对气固分离设备的要求比较高。
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Pfizer Global Manufacturing / Nutrition Operating Unit Wyeth Nutritional (China) Co. Ltd.
1：环境温度和湿度（相对湿度和绝对湿度） 可以利用专用的计算器来计算出我们环境空气中带有的水份。
关系：温度越高，水份越高 湿度越高，水份越高
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喷雾干燥流程
2
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喷雾干燥流程
Nozzle Cooling Air喷嘴冷却风
Air Heater 热风
Air Intake 进风口
喷雾干燥的优点
1： 瞬间干燥。干燥速度快，时间短。料液经雾化后，其表面积瞬间增 大若干倍，与热空气的接触面积增大，雾滴内部水份向外迁移的路径 大大缩短，提高了传热传质速率，干燥时间仅为5—35s左右就可蒸发 掉90%—95%的水份。
2：物料本身不承受高温。虽然喷雾干燥的热风温度比较高，但在接触雾 滴时大部分热量都用于水份的蒸发，所以排风温度并不高，绝大多数 操作排风温度都在80c—110c之间，物料温度也不会超过周围热空气 的湿球温度，对于一些热敏性物料也能保证其产品质量。
喷雾干燥的缺点
1：单位产品的热耗量大，介质消耗量大，设备的热效率低。 2：设备庞大。喷雾干燥是容积式干燥器，干燥强度低，所以需要干燥器
的体积庞大。 3：对分离设备要求高。干燥的过程是粉体漂浮在气体中，排风中带出部
分粉尘，对气固分离设备的要求比较高。
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干燥机械与设备幻灯片PPT
3、防止叶轮粘附措施
2021/5/16
(七)涡旋气封阀
1 工作原理
2021/5/16
2 系统图
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(八)粉尘分离装置 1 袋滤器 (1) 工作原理及特点 (2)组成方形的袋滤器
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2 旋风分离器 (1)工作原理 (2)结构
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①导板及空气分散器调节 ②热风盘本身的结构 ③ 冷却风圈结构
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④ 锥形支座结构
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⑤ 空气分散器结构
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（五）电锤和空气震荡器
1 、电锤
2 、空气震荡器
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(六)鼓形阀
1、特点 2、型式与结构
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1、特点 （1）最大限度地保存食品的色、香、味。 （2）对热敏性物质特别适合，可以使热敏性的 物料干燥后保留热敏成分；能保存食品中的各级 营养成分，尤其对维生素C，能保存90％以上。 （3）在真空和低温下操作，微生物的生长和酶 作用受到抑制。
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（4）脱水彻底，干制品重量轻，体积小， 贮藏时占地面积少，运输方便；
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（三）升华干燥设备结构
主要由制冷系统、真空系统、加热系 统、干燥系统、控制系统和消毒系统 等组成。
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1、冷冻干燥室
隔板的结构根据冷却和加热的方式分为： 间冷间热式、直冷直热式、间冷直热式、
直冷间热式等
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2 箱式干燥机
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干燥设备(PPT31页)
又不会被吹走，处于似沸腾的悬浮状态，即
流化状态，称之为流化床。气流速度区间的
下限值称为临界流化速度，上限值称为带出
速度。处于流化状态时，热气流在湿颗粒间
流过，于动态下与湿物料之间进行传热传质
交换，带走湿分，湿物料最终被干燥。
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干燥设备(PPT31页)
2. 流化干燥特点 在流化床中，气−
干燥设备(PPT31页)
状液滴，在干燥介质（热风）作用下进行热 交换使雾状液滴中的溶剂（通常为水）迅速 蒸发，获得粉状或颗粒状制品的干燥过程。
喷雾干燥在医药工业、食品工业、化学工业
等领域得到广泛应用。最适用于从溶液、乳 液、悬浮液和可塑性糊状液体原料中生成粉
状、颗粒状或块状固体产品。因此，当成品 的颗粒大小分布、残留水分含量、堆积密度
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干燥设备(PPT31页)
• 3. 冷冻干燥工艺过程
• 冷冻干燥工艺过程可划分为三个阶段：预冻结、升华干 燥和解析干燥。
• （1）预冻结：一般情况下，预冻结时使物料温度降低到 共熔点以下10~15℃后，保持一段时间（约1~2h），以 克服溶液的过冷现象，就能使物料完全冻结。
• （2）升华干燥：将经预冻结的物料置于密闭的真空干燥 器中，加热和降压，湿分由固相直接升华为气相，使物 料脱去湿分，达到干燥的目的，升华生成的气相则引入 冷凝器使其固化而除去。
• （3）解析干燥：以较高的真空度和较高的温度，保持 2~3h，除去升华阶段残留的吸附湿分，即第二阶段干燥， 称为解析干燥。解析干燥后，物料内残留的湿分可降至 0.5%~3%以下，直至达到干燥要求。
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干燥设备(PPT31页)
（五）微波干燥器
1. 概念 微波是指频率为300MHz到300000MHz、
喷雾干燥PPT课件
缺点：
①当热风温度较低（低于150℃）时，传质速率较低 ②从废气中回收粉尘的分离设备要求高 ③对一些膏糊状物料，干燥时需要加水稀释
二、喷雾干燥方案的选定 1、干燥装置流程：
开放式
封闭循环式
是对加热介质的利用而言
选择空气为加热介质，采用开放式流程
自惰循环式
2、干燥器内热空气和雾滴的流动方向
并流
并流操作的优点是其允许 的进口空气温度比其它形式的操作
塔高、塔径
为保证使雾滴干燥成含水量符合要求的产品，应使雾滴在 塔内的停留时间大于干燥过程所需要的时间。
1、雾滴大小的估算
（
Dw
500 3 p
干产品的平均直径DD
，Δp-atm,Dw-μm）
D D w 1X2 1/ 3
D D 1 X1
W
2、干燥时间的计算 干燥时间分为恒速干燥阶段和降速干燥阶段。
2、喷雾干燥的原理：
喷雾干燥：
将溶液、乳浊液、悬浮液或浆料在热风中喷雾成细小的液滴， 在它下落过程中，水分被蒸发而形成粉末状或颗粒状的产品。 物料干燥分等速和降速阶段两个部分进行。
图6－1 喷雾干燥示意图
3、喷雾干燥的特点：
优点：
①干燥速度快 ②干燥过程中液滴的温度较低 ③产品具有良好分散性和溶解性 ④生产过程简化，操作控制方便 ⑤产品纯度高，生产环境好 ⑥适宜于连续化大规模生产
100
(1.45-1.00)×10-2=0.45×10-2
50
(2.22-1.00)×10-2=1.22×10-2
·
·
·
状
2、 利用图6-22由θ求喷嘴结构参数A’ 3、利用图6-20由A’查得cD
V cDF
①当热风温度较低（低于150℃）时，传质速率较低 ②从废气中回收粉尘的分离设备要求高 ③对一些膏糊状物料，干燥时需要加水稀释
二、喷雾干燥方案的选定 1、干燥装置流程：
开放式
封闭循环式
是对加热介质的利用而言
选择空气为加热介质，采用开放式流程
自惰循环式
2、干燥器内热空气和雾滴的流动方向
并流
并流操作的优点是其允许 的进口空气温度比其它形式的操作
塔高、塔径
为保证使雾滴干燥成含水量符合要求的产品，应使雾滴在 塔内的停留时间大于干燥过程所需要的时间。
1、雾滴大小的估算
（
Dw
500 3 p
干产品的平均直径DD
，Δp-atm,Dw-μm）
D D w 1X2 1/ 3
D D 1 X1
W
2、干燥时间的计算 干燥时间分为恒速干燥阶段和降速干燥阶段。
2、喷雾干燥的原理：
喷雾干燥：
将溶液、乳浊液、悬浮液或浆料在热风中喷雾成细小的液滴， 在它下落过程中，水分被蒸发而形成粉末状或颗粒状的产品。 物料干燥分等速和降速阶段两个部分进行。
图6－1 喷雾干燥示意图
3、喷雾干燥的特点：
优点：
①干燥速度快 ②干燥过程中液滴的温度较低 ③产品具有良好分散性和溶解性 ④生产过程简化，操作控制方便 ⑤产品纯度高，生产环境好 ⑥适宜于连续化大规模生产
100
(1.45-1.00)×10-2=0.45×10-2
50
(2.22-1.00)×10-2=1.22×10-2
·
·
·
状
2、 利用图6-22由θ求喷嘴结构参数A’ 3、利用图6-20由A’查得cD
V cDF
第八章干燥设备ppt课件
第二节 厢式干燥器
LOGO
三、真空厢式干燥器
❖ 对于不耐高温、易氧化的物 料,或是贵重的生物制品可以 选用真空厢式干燥器。
❖ 干燥时，将料盘放于每层隔 板之上。钢制断面为方形的 保温外壳，内设多层空心隔 板，隔板中通常加热蒸汽或 热水。由A管通人蒸汽，由B 管流出冷凝水。关闭厢门， 用真空泵将厢内抽到所需要 的真空度后，打开加热装置 并维持一定时间。
A-进汽多支管；B-冷液多支管；C-连接 多支管与空心管的短管；D-空心隔板
图8-6 真空厢式干燥器
第二节 厢式干燥器
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❖ 干燥完毕后，一定要先将真空泵与干燥箱连接的 真空阀门关闭，然后缓缓放气，去除物料，最后 关闭真空泵。如果先关闭真空泵，真空箱内的负 压就可能将冷凝器内或真空泵里的液体倒吸回干 燥器中，造成产品污染并有可能损坏真空泵。
❖ 多层带式干燥器广泛使用于中药饮片、谷物类物 料，且占地少，结构简单。但因操作中要多次装 料和卸料，故不适用于易黏着输送带及不允许碎 裂的物料室是一个不隔成独立控制单元段的加热箱体。层数 可达15层，最常用3～5层。最后一层或几层的输送带运行速 度较低，使料层加厚，这样可使大部分干燥介质流经开始的 几层较薄的物料层，以提高总的干燥效率。层间设置隔板可 以使干燥介质的定向流动，便于物料干燥均匀
第四节 流化床干燥器
LOGO
❖ 颗粒与热介质在湍流喷射状态下进行充分的混合和分散， 所以气固相间传热、传质系数及相应的表面积均较大。
❖ 带式干燥器结构不复杂，安装方便，能长期运行，发生故 障时可进人箱体内部检修修方便。但占地面积广，运行时 噪声较大。
第三节 带式干燥器
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一、单级带式干燥器
❖ 图8-6所示为典型的单级带式干燥器操作流程：被干燥物料由进料 端经加料装置被均匀分布到输送带上。输送带通常用穿孔的不锈 钢薄板(或称网目板)制成，由电机经变速箱带动，并可以调速。 空气用循环风机由外部经空气过滤器抽人，并经加热器加热后， 经分布板由输送带下部垂直上吹，空气流过干燥物料层时，物料 中水分汽化、空气增湿，温度降低。一部分湿空气排出箱体，其 他部分则在循环风机吸人口前与新鲜空气混合再行循环。
第八章喷雾干燥设备 PPT
四、对流干燥过程
大家应该也有点累了，稍作休息
大家有疑问的，可以询问和交流
对流干燥过程的特点：
• 1、对流干燥过程是气固两相间进行的热和质同时反向的传递过程。在一 般情况下，这种质量传递属于单组分单向传递。
• 2、只要气流中的水汽分压Pw低于湿物料表面所产生的水汽分压Ps，即 △P=（Ps-Pw）﹥0，干燥过程就可以继续进行下去。显然，△P越大， 干燥过程进行得越快，这是干燥过程得以进行的必要条件。
三、物料中水分的分类
• 1、平衡水分与自由水分 • 在一定干燥条件下，物料中不能除去的那
部分水分就是平衡水分，而可以被除去的 水分为自由水分，故物料中的总水分 = 平 衡水分 + 自由水分。 • 2、结合水分与非结合水分 • 物料的总水分 = 结合水分 + 非结合水分。 • 借化学力或物理化学力与固体物料相结合 的水分称为结合水分
（二） 布 袋 过 滤
器
八、流化床
（一）流化床的结构
排风口
奶粉入口
外壁
流化床板
奶粉出口
热风
（二）流化床干燥的特点
• 1、物料与干燥介质接触面大，搅拌激烈，表面更新机 会多，热容量大，传热效果好，设备利用率高，可实现 小规模设备大生产。
• 2、干燥速度大，物料在设备内停留时间短，适宜对热 敏性物料的干燥。
1、捕集效率； 2、压力损失； 3、集尘容量； 4、操作难易； 5、设备费、运输费。
二、空气减湿器
• 当进入干燥塔的空气中湿含量较大时，特别是 进入流化床的空气含湿量较大时会造成奶粉返 潮，所以必须除湿。
• 除湿的原理：将空气冷却到零点以下，使其中 的水蒸汽凝结。
三、风机
• • 风机 •
喷雾干燥设备原理及操作培训课件(PPT 33页).ppt
被分离下来的较细尘粒也随之逃逸。自进气管流入的另一小部分气体，则通
过旋风分离器顶盖，沿排气管外侧向下流动，当到达排气管下端时，与上升
的内旋气流汇合，进入排气管，于是分散在这部分上旋气流中的细颗粒也随
之被带走，并在其后用水膜除尘器除尘后，排出大气。
22
ห้องสมุดไป่ตู้
5.4 、排风、辅助系统
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5.5 冷风风幕、冷风风送系统
8
喷雾干燥工作原理
干燥设备的一般原理：空气通过引风机在的加热设备（工业蒸汽、 电加热器）、除湿设备的作用下，以一定的流速进入干燥设备。干 燥高温的空气与被干燥物料充分接触，物料水分被干燥空气带走， 如此往复达到干燥目的。
我司喷雾干燥原理：配料罐内的料液由送料泵送入高速离心雾化器，
在干燥塔内将料液雾化成细小雾滴。常温空气由送风机送经过初效、
5）、试运转，在导向轴承加油口中加入2-3滴润滑油，打开油泵，等5秒钟 后打开主机，观察视镜中润滑油是充足，没有大的跳动，听声音前后一至无 杂声。
6）、运转正常后，雾化器可投入生产使用。
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5.2、加热系统
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电加热器：
原理：空气经过风管在电热丝作用下加热升温。 主要参数： 加热器功率 空气加热器前后温度 通过加热器有效流通截面的空气质量流速 空气加热器的传热面积 空气质量流量 外型尺寸 →我司小儿豉翘工艺，空气经电加热后，温度 为220℃左右 加热器操作注意要点：
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•总结：影响衣服干燥速度的因素？
•空气温度、通风、空气湿度、衣服与空气接触的表面积 明白一个概念。饱和蒸气压：密闭条件下水的气相与液相达到平 衡即饱和状态下的水蒸气压力。饱和水蒸气压力数值与饱和温度相 关，当温度上升时，对应的饱和水蒸气压力随之上升。
喷雾干燥设备
1）当喷嘴的喷孔不圆或有豁口时，则雾化不良； 2）当喷雾压力增大时雾滴变小，反之喷雾压力降低时雾滴增大； 3）当喷嘴孔径和喷雾压力不变时，若浓乳浓度降低，则雾滴粒度小；若浓乳浓 度大、粘度高，则雾滴粒度大；
4）当喷嘴孔径小，导乳沟槽窄而浅，浓乳浓度低，喷雾压力高时，喷雾角度大，
雾滴粒度小；反之，喷雾角度小，雾滴粒度大。
/MPa /℃ /℃ /m3 /Pa
350 673～713(浓奶45%～50%) 850（包括流化床）
0.8 160℃ 85～90℃ 67 100～200
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喷雾干燥设备
压力喷雾干燥原理
l
主要采用高压泵，以0.7~20MPa的压力，将浓缩后的浓溶液通过喷枪
使之克服浓奶的表面能力而雾化成直径在10~20μm的雾状微粒喷入干燥室。
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喷雾干燥设备
六、干燥设备的新发展
l 1、大型的自动化的设备普遍使用； l 2、提高热效率，节约能源； l 3、先进的附聚技术在干燥过程中的应用； l 4、奶粉的全自动枕式包装的应用。
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喷雾干燥设备
第二节 喷雾干燥系统分析
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喷雾干燥设备
喷雾干燥系统组成
l 因为在装置内部发生激烈气流旋转运动，故命名旋风分离器，它的器体上 部为圆柱体，下部为圆锥形，内部还有一圆筒。进气管位于外圆筒上侧，
与外圆筒相切，底部有粉尘出口，上部是废气排出口。
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喷雾干燥设备
旋风分离器特点
l 1、分离效率高，提高产品得率，减少损耗，减少环 境的污染；
l 2、分离器内壁应非常光滑，减少流动阻力，粉末不 至粘壁；
二氧化硫、一氧化碳等有害气体 煤烟、粉尘等尘埃
4）当喷嘴孔径小，导乳沟槽窄而浅，浓乳浓度低，喷雾压力高时，喷雾角度大，
雾滴粒度小；反之，喷雾角度小，雾滴粒度大。
/MPa /℃ /℃ /m3 /Pa
350 673～713(浓奶45%～50%) 850（包括流化床）
0.8 160℃ 85～90℃ 67 100～200
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喷雾干燥设备
压力喷雾干燥原理
l
主要采用高压泵，以0.7~20MPa的压力，将浓缩后的浓溶液通过喷枪
使之克服浓奶的表面能力而雾化成直径在10~20μm的雾状微粒喷入干燥室。
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喷雾干燥设备
六、干燥设备的新发展
l 1、大型的自动化的设备普遍使用； l 2、提高热效率，节约能源； l 3、先进的附聚技术在干燥过程中的应用； l 4、奶粉的全自动枕式包装的应用。
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喷雾干燥设备
第二节 喷雾干燥系统分析
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喷雾干燥设备
喷雾干燥系统组成
l 因为在装置内部发生激烈气流旋转运动，故命名旋风分离器，它的器体上 部为圆柱体，下部为圆锥形，内部还有一圆筒。进气管位于外圆筒上侧，
与外圆筒相切，底部有粉尘出口，上部是废气排出口。
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喷雾干燥设备
旋风分离器特点
l 1、分离效率高，提高产品得率，减少损耗，减少环 境的污染；
l 2、分离器内壁应非常光滑，减少流动阻力，粉末不 至粘壁；
二氧化硫、一氧化碳等有害气体 煤烟、粉尘等尘埃
离心式喷雾干燥设备及原理PPT课件
原理
离心喷雾干燥机的工作原理是：空气通过过滤器 和加热器，进入离心喷雾干燥器顶部的空气分配 器，热空气呈螺旋状均匀进入干燥器。料液由料 液槽经过滤器由泵送至干燥器顶部的
离心雾化器，使料液喷成极小的雾状液滴，
料液和热空气并流接触，水分迅速蒸发，在极短 时间内干燥成成品，成品由干燥塔底部和旋风分 离器排出，废气由风机排出。
此外，对于热敏性、软化点低的物料，排风温度过高时，物料产生软化，需增加冷却风 量。
第一部分 第二部分 第三部分
第29页/共32页
.运行结束
离心喷雾干燥机正常运行后，还应定时收料、定时检查各系统运 行情况，记录各工艺参数。结束时，应首先关停加热装置，并用水 来代替料液以冲洗料管残留料液，然后关闭料泵。当进口温度减低 到100℃以下后可以停止送风机和抽风机的运行。接着清理干燥塔 和除尘器内余料，关闭除尘器及气锤，最后关闭总电源，完成生产 操作。如遇紧急情况，必须立即关停设备，应首先关停送风机和料 泵。如果突遇停电，应使塔体自然降温，然后打开排污阀，排尽料 浆管道内浆料，并清洗设备。
喷雾干燥原理
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 成雾状液滴，这些这些液滴群的 表面积很大，其与高温热风接触 后水分迅速蒸发，在极短的时间 内便形成干燥产品。其中，热风 与液滴接触后温度显著降低而引 起湿度增大，它作为废气从排风 机抽出，废气所夹带细粉用分离
装置回收
第一部分 第二部分 第三部分
第一部分 第二部分
第三部分
第12页/共32页
离心式雾化器的雾化机理
当向高速旋转的分散盘上注入液体时，液体受离 心力和重力作用，在两种力的作用下得到加速分裂雾 化，同时在液体和周围空气的接触面处，由于存在摩 擦力也促使形成雾滴。为此，前者称为离心雾化，以 离心力起主要作用。后者称为速度雾化，离心力只起 给液体加速作用。这两种雾化作用只是在研究雾化基 理时有意识分开介绍，实际操作中，两种雾化现象同 时存在很难区分。当进料量较小而且转速较低时，以 离心雾化为主，采用离心式雾化产生的产品粒度分布 要比压力式和气流式都窄一些。
喷雾干燥设备的原理技术PPT课件
在喷雾干燥过程中，空气膜的平均温度约 为100℃，即可将Cg,ρg,µg ,λ
等值代入上式，并以Dρ换成µm单位，则上
式可转化为:
h 53600 3200( )1/成反比，与气体相 对速度（V）的平方根成正比。
（三）喷雾干燥对设备的要求
1.食品在干燥过程中，凡与产品性接触的部位，必 须便于清洗灭菌； 2.应采取措施防止焦粉，防止热空气产生涡流与逆 流，满足工艺要求； 3.产品中杂质的增加应特别注意，保证热风清洁。 由于空气过滤器效果不好，风管及加热器中心中的 铁锈以及保温层中材料的泄漏所造成的； 4.为了便于检查生产运行情况，应配置温度、压力 指示记录仪、灯孔等；
特点：载热体在系统中组成一个封闭的循环回路， 有利于节约载体热。
回收有机溶剂，防止污染大气，载热体大多使用 惰性气体（如N2,CO2等）。 流程：从干燥塔排除的废气，经旋风除尘器除去 微细粒子，然后进入冷凝器。
冷凝器的作用:是将废气中的溶剂（或水分）冷凝 下来，除湿后的尾气经鼓风机升压，进入一个间 接式加热器后又变为热风，如此往复循环使用。
应用：干燥在国民经济各部门都有着重要 意义。食品工业中干燥操作是一项最基本 的单元操作，对于干燥食品它是一项主要 的单元操作。例如：果蔬的干制，奶粉和 蛋黄粉的制造，面包饼干的焙烤和淀粉的 制造等等。另外发酵食品，味精，柠檬酸， 酶制剂等等。啤酒生产中麦芽干燥，制糖 生产中砂糖的干燥等。
目的：食品干燥目的是去除物料中的水分， 减少其体积和重量，便于产品的储存和运 输；可防止微生物在成品中繁殖。
干燥的方法
热风干燥---空气干燥法 此法直接以高温的 空气作热源，籍对流传热，将热量传给物 料，使水分汽化同时被空气带走。 接触干燥法：此法是间接靠间壁的导热， 将热量传给与间壁接触的物料。热源可为 水蒸气、热水、燃气、热空气等。 辐射法：此法是利用红外线、远红外线、 微波或介电等能源将热量产给物料。
《喷雾干燥设备》ppt课件
原料液供应系统—供应物料，包括： 贮料槽 供料槽 过滤器 泵→进料
空气加热系统—为枯燥器保送枯燥用热空气，包括： 过滤器 加热器 风机
枯燥系统—喷雾枯燥设备的关键，料液与空气进展 传 热传质使物料枯燥的重要场所，包括：
雾化器 枯燥室 热风分配器 气固分别系统—回收气流中产品、减少粉尘污染，包
A.雾化器：
缺陷：
§设备比较复杂，一次性投资较大。热风温度较低时， 枯燥室体积较庞大。
§喷雾枯燥过程中废气夹带了一定的微粉，需求一套高 效的分别安装，构造复杂、费用较贵。 ，
§因设备庞大，且卫生条件要求高，设备清理任务量大。
§设备的热效率不高，热耗费大，热效率普通约30
〔3〕喷雾枯燥设备的主要构成 主要组成部分及功能：
a.压力式雾化器(压力喷嘴)
任务原理：由高压泵供来的高压(2～20MPa)液体，经喷 嘴作用后，部分势能转化为动能，因此呈现 剧烈的旋转运动，分开喷嘴后构成旋转的空 心圆锥形薄膜，厚度0.5～40cm，随着液膜 伸长变薄，最后分裂为小雾滴。
优点：构造简单，制造本钱低，维修、改换方便； 动力耗费较小；改动喷嘴的内部构造， 可获得到不同的雾化效果。
b.离心式雾化器
任务原理：当料液被送至高速旋转圆盘上后，在本身惯 性力、离心力和重力作用下得到加速而分别 雾化，其中离心力远大于重力的，称为离心 雾化；液体和周围空气接触面处的摩擦力促 使构成液滴的，称为速度雾化。这两种雾化 同时存在，随着料液量和雾化器转速的增大， 顺序发生直接分裂成液滴、丝状割裂成液滴 和膜状分裂成液滴三种雾化方式。
7、喷嘴
8、枯燥塔
9、旋风分别器 10、引风机
11、尾气过过滤器12、高压风机
13、空气过滤器
〔2〕喷雾枯燥的特点 优点：
空气加热系统—为枯燥器保送枯燥用热空气，包括： 过滤器 加热器 风机
枯燥系统—喷雾枯燥设备的关键，料液与空气进展 传 热传质使物料枯燥的重要场所，包括：
雾化器 枯燥室 热风分配器 气固分别系统—回收气流中产品、减少粉尘污染，包
A.雾化器：
缺陷：
§设备比较复杂，一次性投资较大。热风温度较低时， 枯燥室体积较庞大。
§喷雾枯燥过程中废气夹带了一定的微粉，需求一套高 效的分别安装，构造复杂、费用较贵。 ，
§因设备庞大，且卫生条件要求高，设备清理任务量大。
§设备的热效率不高，热耗费大，热效率普通约30
〔3〕喷雾枯燥设备的主要构成 主要组成部分及功能：
a.压力式雾化器(压力喷嘴)
任务原理：由高压泵供来的高压(2～20MPa)液体，经喷 嘴作用后，部分势能转化为动能，因此呈现 剧烈的旋转运动，分开喷嘴后构成旋转的空 心圆锥形薄膜，厚度0.5～40cm，随着液膜 伸长变薄，最后分裂为小雾滴。
优点：构造简单，制造本钱低，维修、改换方便； 动力耗费较小；改动喷嘴的内部构造， 可获得到不同的雾化效果。
b.离心式雾化器
任务原理：当料液被送至高速旋转圆盘上后，在本身惯 性力、离心力和重力作用下得到加速而分别 雾化，其中离心力远大于重力的，称为离心 雾化；液体和周围空气接触面处的摩擦力促 使构成液滴的，称为速度雾化。这两种雾化 同时存在，随着料液量和雾化器转速的增大， 顺序发生直接分裂成液滴、丝状割裂成液滴 和膜状分裂成液滴三种雾化方式。
7、喷嘴
8、枯燥塔
9、旋风分别器 10、引风机
11、尾气过过滤器12、高压风机
13、空气过滤器
〔2〕喷雾枯燥的特点 优点：
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4）在此阶段中，干燥速率的大小取决于物料本身的 结构、形态和尺寸，而与外部的干燥介质条件关系不 大，所以降速干燥阶段又称为物料内部扩散控制阶段。
5）此阶段除去的水分为剩余的非结合水分和一部分 结合水分。
六、干燥设备的新发展
1、大型的自动化的设备普遍使用； 2、提高热效率，节约能源； 3、先进的附聚技术在干燥过程中的应用； 4、奶粉的全自动枕式包装的应用。
2、降速干燥阶段
1）物料湿含量降至临界点以后，水分子从物料内部 向表面的扩散速率开始低于在物料表面水分的汽化速 率，物料表面逐渐出现“干区”；
2）随着干燥的进行，物料的温度有所上升； 3）随着物料内部含水量的不断减少，水分向表面的
扩散速率也不断降低，于是，汽化表面逐渐向物料内 部移动，干燥速率也就愈来愈低。
2、排出的废气中不仅有进入的风，而且还有蒸发的 水蒸气需要排出；
3、另外，还需要保证塔内具有一定的负压。
四、空气加热器
五、干燥塔
喷雾干燥室是热空气与被干燥的料液进行热和质交 换的场所，要求具有足够的空间，以保证空气及物 料在干燥室内停留的时间，保证制品的含水量达到 生产工艺的要求，又不致受热过度或产生粘壁等现 象。
因为在装置内部发生激烈气流旋转运动，故命名旋风分离器，它的器体上 部为圆柱体，下部为圆锥形，内部还有一圆筒。进气管位于外圆筒上侧，
第八章 喷雾干燥设备
第一节 概述
一、干燥概念
干燥是利用热能加热物料，使物料 中的水分蒸发而除去或利用冷冻法 使水分结冰后升华而除去水分的单 元操作。
二、干燥的目的
减小食品的体积和重量，方便运输 或减少运输费用；
可以有效的防止微生物的繁殖； 便于食品贮存和提高使用方便性； 加工出不同风味的产品及其它产品
3、作为干燥介质的热空气，既是载热体，又是载湿体。 4、湿物料的升温与水分汽化所需吸收的热量是由干燥介质的温度降低
而提供的，它通过气固两相间的温差传递给湿物料，与此同时，固体 湿物料表面和干燥介质中水汽分压都将变化，因此，热量传递与质量 传递不仅是同时进行的，又是相互制约的。
5、既然对流干燥过程是干燥介质（一般为热空气）与湿物料之间相互 作用的结果，就有必要了解空气和湿物料在干燥过程中的有关性质及 其对过程的影响。
的辅料。
三、物料中水分的分类
1、平衡水分与自由水分
在一定干燥条件下，物料中不能除去的那部分 水分就是平衡水分，而可以被除去的水分为自 由水分，故物料中的总水分 = 平衡水分 + 自 由水分。
2、结合水分与非结合水分 物料的总水分 = 结合水分 + 非结合水分。
借化学力或物理化学力与固体物料相结合的水 分称为结合水分
六、细粉回收装置
（一）旋风分离器
分离的原理
含粉尘的气体以较高的速度沿切线方向进入，在外筒与排气管件之间形成 旋转向下的外旋流，到达锥底后，以相同的旋转方向折转向上，形成内旋 流，到上部后通过中心伸进来的圆筒形排气管排出，颗粒在旋转的气体中 运动，受到离心力作用向器壁方向抛出，沿内壁下落到排出口排出。
2）传热推动力（温度差）以及传质推动力（饱和蒸 汽压差）的值一定，因此，干燥速率的值也一定；
3）物料表面的温度近似等于热空气的湿球温度； 4）此间段除去了大部分非结合水； 5）恒速干燥阶段干燥速率只取决于物料表面水分的
汽化速率，即取决于物料外部的干燥条件，与物料的 性质和含水量无关，因而恒速干燥阶段又称为表面汽 化控制阶段。
例子
立式干燥塔(立式垂直并流型干燥塔) 塔体内外壁一般用厚度为2～3mm的不锈钢焊成，
塔体夹层用保温材料保温，塔径6～10m，高度为 20～30m，塔底多为圆锥型，塔体上设有灯孔、视 孔、人孔、振荡器、排风管等。
取粉方法：
流化床(Байду номын сангаас用) 吸气式输送器 刮板式输送器 螺旋输送器 气动运输经旋风分离器送至乳粉贮藏罐
三、风机
风机
引风机 排风机
选择风机考虑因素：
根据喷雾干燥设备蒸发水分的能力来确定风量，进 风机应考虑增加10%～20%的风量，排风机应增加 15%～30%的风量，一般情况下，排风机的风量较 进风机风量大20%～40%。
排风机的风量较进风机的风量大的原因：
1、计算进风机风量时以新鲜空气的温度计，而排 风机是以排风温度计。温度升高体积增大，排风量 增大；
性能评价：
1、捕集效率； 2、压力损失； 3、集尘容量； 4、操作难易； 5、设备费、运输费。
二、空气减湿器
当进入干燥塔的空气中湿含量较大时，特别是进入流化床的 空气含湿量较大时会造成奶粉返潮，所以必须除湿。
除湿的原理：将空气冷却到零点以下，使其中的水蒸汽凝结。 减湿器实际上就是一个热交换器，在减湿器壳内装有管道， 壳腔直接与空气过滤器相连，进来的新鲜空气，与壳腔内通 入的冷水或冰水的管道进行热交换，使空气冷却到零点以下， 使所含湿气冷凝，进入的空气湿度降低，尽量降低返潮现象 的发生。
第二节 喷雾干燥系统分析
喷雾干燥系统组成
1、空气过滤器 2、风机 3、空气减湿器 4、空气加热器 5、热风分布器 6、浓缩乳雾化器 7、干燥室 8、细粉回收装置 9、产品输送设备
一、空气过滤器
组成
1、板框 2、滤板 3、滤层(海绵)
空气中的有害物质
二氧化硫、一氧化碳等有害气体 煤烟、粉尘等尘埃
四、对流干燥过程
对流干燥过程的特点：
1、对流干燥过程是气固两相间进行的热和质同时反向的传递过程。在 一般情况下，这种质量传递属于单组分单向传递。
2、只要气流中的水汽分压Pw低于湿物料表面所产生的水汽分压Ps， 即△P=（Ps-Pw）﹥0，干燥过程就可以继续进行下去。显然，△P越 大，干燥过程进行得越快，这是干燥过程得以进行的必要条件。
五、恒速干燥阶段与降速干燥阶段
在恒定干燥条件下，干燥过程主要包括两个阶 段：恒速干燥阶段（通常由于物料的预热阶段 时间很短）和降速干燥阶段。
1、恒速干燥阶段 在此阶段中物料表面始终被非结合水分充分湿
润，这是由于物料内部水分表面的扩散速率大 于表面水分的汽化速率，在恒速干燥阶段有以 下特点：
. 1）湿物料表面被非结合水所湿润，表面水分充分；
5）此阶段除去的水分为剩余的非结合水分和一部分 结合水分。
六、干燥设备的新发展
1、大型的自动化的设备普遍使用； 2、提高热效率，节约能源； 3、先进的附聚技术在干燥过程中的应用； 4、奶粉的全自动枕式包装的应用。
2、降速干燥阶段
1）物料湿含量降至临界点以后，水分子从物料内部 向表面的扩散速率开始低于在物料表面水分的汽化速 率，物料表面逐渐出现“干区”；
2）随着干燥的进行，物料的温度有所上升； 3）随着物料内部含水量的不断减少，水分向表面的
扩散速率也不断降低，于是，汽化表面逐渐向物料内 部移动，干燥速率也就愈来愈低。
2、排出的废气中不仅有进入的风，而且还有蒸发的 水蒸气需要排出；
3、另外，还需要保证塔内具有一定的负压。
四、空气加热器
五、干燥塔
喷雾干燥室是热空气与被干燥的料液进行热和质交 换的场所，要求具有足够的空间，以保证空气及物 料在干燥室内停留的时间，保证制品的含水量达到 生产工艺的要求，又不致受热过度或产生粘壁等现 象。
因为在装置内部发生激烈气流旋转运动，故命名旋风分离器，它的器体上 部为圆柱体，下部为圆锥形，内部还有一圆筒。进气管位于外圆筒上侧，
第八章 喷雾干燥设备
第一节 概述
一、干燥概念
干燥是利用热能加热物料，使物料 中的水分蒸发而除去或利用冷冻法 使水分结冰后升华而除去水分的单 元操作。
二、干燥的目的
减小食品的体积和重量，方便运输 或减少运输费用；
可以有效的防止微生物的繁殖； 便于食品贮存和提高使用方便性； 加工出不同风味的产品及其它产品
3、作为干燥介质的热空气，既是载热体，又是载湿体。 4、湿物料的升温与水分汽化所需吸收的热量是由干燥介质的温度降低
而提供的，它通过气固两相间的温差传递给湿物料，与此同时，固体 湿物料表面和干燥介质中水汽分压都将变化，因此，热量传递与质量 传递不仅是同时进行的，又是相互制约的。
5、既然对流干燥过程是干燥介质（一般为热空气）与湿物料之间相互 作用的结果，就有必要了解空气和湿物料在干燥过程中的有关性质及 其对过程的影响。
的辅料。
三、物料中水分的分类
1、平衡水分与自由水分
在一定干燥条件下，物料中不能除去的那部分 水分就是平衡水分，而可以被除去的水分为自 由水分，故物料中的总水分 = 平衡水分 + 自 由水分。
2、结合水分与非结合水分 物料的总水分 = 结合水分 + 非结合水分。
借化学力或物理化学力与固体物料相结合的水 分称为结合水分
六、细粉回收装置
（一）旋风分离器
分离的原理
含粉尘的气体以较高的速度沿切线方向进入，在外筒与排气管件之间形成 旋转向下的外旋流，到达锥底后，以相同的旋转方向折转向上，形成内旋 流，到上部后通过中心伸进来的圆筒形排气管排出，颗粒在旋转的气体中 运动，受到离心力作用向器壁方向抛出，沿内壁下落到排出口排出。
2）传热推动力（温度差）以及传质推动力（饱和蒸 汽压差）的值一定，因此，干燥速率的值也一定；
3）物料表面的温度近似等于热空气的湿球温度； 4）此间段除去了大部分非结合水； 5）恒速干燥阶段干燥速率只取决于物料表面水分的
汽化速率，即取决于物料外部的干燥条件，与物料的 性质和含水量无关，因而恒速干燥阶段又称为表面汽 化控制阶段。
例子
立式干燥塔(立式垂直并流型干燥塔) 塔体内外壁一般用厚度为2～3mm的不锈钢焊成，
塔体夹层用保温材料保温，塔径6～10m，高度为 20～30m，塔底多为圆锥型，塔体上设有灯孔、视 孔、人孔、振荡器、排风管等。
取粉方法：
流化床(Байду номын сангаас用) 吸气式输送器 刮板式输送器 螺旋输送器 气动运输经旋风分离器送至乳粉贮藏罐
三、风机
风机
引风机 排风机
选择风机考虑因素：
根据喷雾干燥设备蒸发水分的能力来确定风量，进 风机应考虑增加10%～20%的风量，排风机应增加 15%～30%的风量，一般情况下，排风机的风量较 进风机风量大20%～40%。
排风机的风量较进风机的风量大的原因：
1、计算进风机风量时以新鲜空气的温度计，而排 风机是以排风温度计。温度升高体积增大，排风量 增大；
性能评价：
1、捕集效率； 2、压力损失； 3、集尘容量； 4、操作难易； 5、设备费、运输费。
二、空气减湿器
当进入干燥塔的空气中湿含量较大时，特别是进入流化床的 空气含湿量较大时会造成奶粉返潮，所以必须除湿。
除湿的原理：将空气冷却到零点以下，使其中的水蒸汽凝结。 减湿器实际上就是一个热交换器，在减湿器壳内装有管道， 壳腔直接与空气过滤器相连，进来的新鲜空气，与壳腔内通 入的冷水或冰水的管道进行热交换，使空气冷却到零点以下， 使所含湿气冷凝，进入的空气湿度降低，尽量降低返潮现象 的发生。
第二节 喷雾干燥系统分析
喷雾干燥系统组成
1、空气过滤器 2、风机 3、空气减湿器 4、空气加热器 5、热风分布器 6、浓缩乳雾化器 7、干燥室 8、细粉回收装置 9、产品输送设备
一、空气过滤器
组成
1、板框 2、滤板 3、滤层(海绵)
空气中的有害物质
二氧化硫、一氧化碳等有害气体 煤烟、粉尘等尘埃
四、对流干燥过程
对流干燥过程的特点：
1、对流干燥过程是气固两相间进行的热和质同时反向的传递过程。在 一般情况下，这种质量传递属于单组分单向传递。
2、只要气流中的水汽分压Pw低于湿物料表面所产生的水汽分压Ps， 即△P=（Ps-Pw）﹥0，干燥过程就可以继续进行下去。显然，△P越 大，干燥过程进行得越快，这是干燥过程得以进行的必要条件。
五、恒速干燥阶段与降速干燥阶段
在恒定干燥条件下，干燥过程主要包括两个阶 段：恒速干燥阶段（通常由于物料的预热阶段 时间很短）和降速干燥阶段。
1、恒速干燥阶段 在此阶段中物料表面始终被非结合水分充分湿
润，这是由于物料内部水分表面的扩散速率大 于表面水分的汽化速率，在恒速干燥阶段有以 下特点：
. 1）湿物料表面被非结合水所湿润，表面水分充分；