許多植物提取物,如中藥等天然產物提取物在進行提取加工時需要進行噴霧干燥工序。壓力式噴霧干燥器然而長期以來,實驗室中藥(中草藥)天然產物提取物和果汁的噴霧干燥是科研人員的一大難題。據筆者了解,常規的實驗室噴霧干燥機在對實驗室中藥(中草藥)天然產物提取物和果汁做噴霧干燥時,由于物料本身含有很多糖類成分,而這些成分在高溫下容易融化,在噴霧干燥的瞬間就會粘在一起,形成像牛皮糖一樣的東西粘在噴霧干燥機干燥室的瓶壁上,使得科研人員得不到流動性好的粉末。為解決這一難題,科研人員試過許多方法,為了得到粉末而添加大量的輔料,如淀粉、環狀糊精等,但效果并不是很理想,因此在常規的實驗室噴霧干燥機的基礎上進行改進升級十分必要。
噴霧干燥利用不同的噴霧器,將懸浮液或黏滯的液體噴成霧狀,與熱空氣之間發生熱量和質量傳遞而完成干燥的目的。成品以粉末狀沉陷于干燥室底部,連續或間斷地從卸料器排出。干燥是由于載熱體(熱空氣、過熱水蒸氣、煙道氣、惰性氣體)同霧滴均勻混合,進行熱傳遞和質量傳遞而使水分(或溶劑)蒸發的過程。噴霧干燥就是噴霧與干燥兩者的密切結合,噴霧是干燥的必要條件,直接影響產品質量的好壞。
噴霧干燥的原料液可以是溶液、懸浮液或乳濁液,也可以是熔融液或膏糊液。根據干燥產品的要求,可以制成粉狀、顆粒狀、空心球或團狀。噴霧干燥器種類很多,每一類型的噴霧干燥器均是按被處理物料的特性和產品要求設計。但噴霧干燥器的基本結構均由空氣加熱系統、干燥系統(包括塔身和霧化器)、干粉收集及氣固分離系統等幾部分組成。
為使料液能夠分散成微細的平均直徑為20~60 μm的霧滴,增大表面積,與熱空氣接觸時迅速氣化水分而干燥為粉末或顆粒產品,料液霧化所用的霧化器是噴霧干燥的關鍵。因為霧化效果的好壞,不但影響干燥速度,而且對產品質量有很大影響。對霧化器的一般要求是霧滴均勻、結構簡單、生產能力大、能量消耗低及操作簡單等。
常用的霧化器有以下三種基本形式:離心式轉盤霧化器、壓力式霧化器、氣流式霧化器,從發展趨勢來看,離心式和壓力式霧化器的工業應用較廣泛,氣流式霧化器動力消耗大,經濟性差,適用于實驗室和小批量生產。
噴霧干燥的優點
1、主要優點:
(1)由于料液經噴霧后被霧化成幾十微米大小的液滴,壓力式噴霧干燥器所以單位質量的表面積很大,擾動劇烈,干燥迅速,不改變物料的物理化學性質,干燥時間短,一般只需20~30 s就可完成干燥過程,具有瞬間干燥的特點,由料液直接獲得干燥產品,簡化了蒸發、
結晶、分離及粉碎等單元操作;
(2)恒速干燥階段是液滴水分多的階段,其溫度很低,約為45 ℃,由于迅速干燥,最終產品的溫度也不會高,所以適合于熱敏性物料的干燥;
(3)干燥產品具有良好的分散性和溶解性,產品純度高,環境衛生;
(4)生產過程簡單,操作控制方便,適宜于連續化、自動化生產。
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