《生物反应工程》PPT课件

完整版课件ppt
7
二、生物工业产品干燥的特点
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。
完整版课件ppt
8
三、干燥设备的选型原则
➢生物工业制品的干燥设备类型
设备的下部有螺旋排风管，是在回风管 的下部外侧焊上螺旋形的导风板，使气 流沿螺旋导风板旋转向下，增大了气流 阻力，使密度较大的产品向下沉降，密 度较小的粉末状产品随废气沿回风管导 入袋滤器，螺旋排风管的作用是使气固 两相分离。
完整版课件ppt
15
➢带式真空干燥器
完整版课件ppt
16
➢耙式真空干燥器
完整版课件ppt
17
完整版课件ppt
18
真空耙式干燥器
完整版课件ppt
19
第三节 绝热干燥设备
一、气流干燥原理及设备
基本原理：固体湿物料在高温快速流动的热空气作用 下，均匀分散成悬浮状态，从而增大了物料与热空气 的接触面积，强化了热交换作用，使得物料仅在几秒 钟内（1-5秒）达到干燥要求。
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
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 抗肿瘤抗生素、乙肝疫苗
常用的真空干燥设备有真空箱式干燥器、带式 真空干燥器、耙式真空干燥器。
生物工程中常用于维生素、热敏性的产品等生 产中。
完整版课件ppt
14
5 6
4 3
2
图 13-23 箱 式 真 空 干 燥 器 1-冷 凝 水 出 口 2-外 壳 3-盖 4-空 心 加 热 板
5-真 空 接 口 6-蒸 汽 进 口
第十一章 干燥设备
完整版课件ppt
1
干燥的目的和意义
干燥：从物体中除去水分的操作。 目的：防止变质，便于贮存运输。 干燥方法：对流干燥（气流干燥、喷雾干燥和
流化床干燥）、真空干燥、冷冻干燥、微波干 燥、红外干燥等。
完整版课件ppt
2
第一节 固体物料干燥机理及生物工业 产品干燥的特点
一、固体物料干燥机理 （一）湿物料中的水分
26
二、喷雾干燥原理及设备
原理：用雾化器将溶液、乳浊液、悬浊液（含水 量50%以上）喷成微小雾滴分散于热气流中，在液 滴下降过程中水份迅速蒸发，从而完成干燥过程。
完整版课件ppt
27
喷雾干燥塔的构造
圆柱圆锥形；
顶部装有空气分配盘，分配盘的型式有 旋风扩散式、叶片旋风式，其作用是使 空气形成旋流与雾滴接触，提高干燥效 果。
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
完整版课件ppt
9
➢选型原则
产品的质量要求 产品的纯度 物料的特性 产量及劳动条件
完整版课件ppt
10
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
图11-4 长管式气流干燥器
完整版课件ppt
22
旋风式气流干燥装置
图11-5 旋风式气流干燥装置
完整版课件ppt
1—空气预 热器；2— 加料器； 3—旋风式 干燥器； 4—旋风除 尘器；5— 贮料斗； 6—鼓风机； 7—带式除
尘器
23
旋风式干燥器流程图
完整版课件ppt
旋风式气流干燥管 24
完整版课件ppt
第二节 非绝热干燥设备
干燥过程根据系统进出口焓的变化通常分为绝热 干燥过程（等焓干燥过程）和非绝热干燥过程 （非等焓干燥过程）。
绝热干燥过程： ① 在物料进出干燥器期间，不向干燥器补充热
量。 ② 干燥器的热损失可以忽略不计。 ③ 物料进出干燥器时的焓相等。
完整版课件ppt
12
非绝热干燥过程 ：
25
气流干燥的特点
1.干燥强度大； 2.干燥时间短，对热敏性物料可选较高温介质； 3.可把干燥、粉碎、输送、包装等组成一道工序; 4.设备结构简单，占地面积小，生产能力小，能连
续操作，可实现自动化控制； 5.适用性广，可使用于各种粉粒状、碎块状物料； 6.对晶形磨损厉害； 7.热能利用率低。
完整版课件ppt
① 不向干燥器补充热量，物料进出干燥器的焓差 发生了明显的改变。 ② 向干燥器补充的热量比热损失及物料带走的热 量之和还要大。 ③ 向干燥器中补充的热量足够大，能够使干燥过 程在等温下进行，但进出干燥器物料的焓发生了 明显的改变。
完整版课件ppt
13
真空干燥设备
真空干燥设备一般由密闭干燥室、冷凝器和真 空泵3部分组成。
应用： 生物工业中味精、柠檬酸、四环类抗生素等的 干燥。
完整版课件ppt
20
目前使用的气流干燥器形式：长管气流干燥器 和旋风气流干燥器等。
完整版课件ppt
பைடு நூலகம்
21
长管式气流干燥器
1—空气过滤器；2—预热器； 3—干燥管 ；4---加料斗； 5—螺旋加料器 6—旋风分离器； 7—风机； 8—锁气器； 9—产品出口
完整版课件ppt
5
（二）干燥机理
湿物料的干燥操作有2个基本过程同时进行：
1.传热过程，热量由气体传递给湿物料，使其温度 升高；
2.传质过程，物料内部的水分向表面扩散，并在表 面汽化被气流带走。
完整版课件ppt
6
（三）影响干燥速率的因素
1．物料的性质 2．压力 3．干燥介质的性质和流速 4．干燥介质与物料的接触情况
1．水分和物料的结合方式 ① 化学结合水分； ② 吸附水分； ③ 毛细管水分； ④ 溶胀水分。
完整版课件ppt
3
2．平衡水分和自由水分
湿物料每单位重量中所含水分的总量称为总水分， 或者湿含量。
在一定的干燥条件下，无法将总水分全部除去， 总有一部分存在于物料中，这部分不能除去的水 分称为平衡水分。
总水分和平衡水分之差称为自由水分，自由水分 可以在一定的干燥条件下除去。
完整版课件ppt
4
3、结合水分和非结合水分
结合水分指存在于物料内部与物料呈吸附状态 的水分，他和物料间存在一定的结合力，因此 较难除去。
非结合水分指存在于物料表面或物料中较大空 隙中的水分，它与物料间没有任何作用，只作 机械混合，是容易除去的水分。