噴霧干燥技術(shù)

第1章 概述

1.1噴霧干燥在日常生活及工業(yè)應(yīng)用

1.2噴霧干燥的定義及基本流程

1.3噴霧干燥的基本過程階段

1.3.1 噴霧干燥的第一個基本階段——料液的霧化

1.3.2 噴霧干燥的第二個基本階段——霧滴與熱風(fēng)的接觸及干燥

1.3.3噴霧干燥的第三個基本階段——干燥產(chǎn)品與廢氣的分離

1.4噴霧干燥系統(tǒng)的組成

1.4.1 供料系統(tǒng)

1.4.2霧化器

1.4.3熱風(fēng)系統(tǒng)

1.4.4熱風(fēng)分布器及噴霧干燥室

1.4.5干燥產(chǎn)品的排出

1.4.6氣固分離及產(chǎn)品回收設(shè)備

1.5噴霧干燥的優(yōu)缺點

1.5.1噴霧干燥的優(yōu)點

1.5.2噴霧干燥的缺點

參考文獻

第2章 噴霧干燥的基礎(chǔ)知識

2.1術(shù)語

2.1.1霧滴及顆粒

2.1.2團聚物

2.1.3粒度

2.1.4顆粒形狀

2.1.5粒度分布

2.1.6平均粒度

2.2數(shù)據(jù)的表示方法

2.2.1列表法

2.2.2圖示法

2.3數(shù)據(jù)的分析

2.3.1平均直徑

2.3.2分布函數(shù)

2.4霧滴和顆粒粒度的測量

2.4.1霧滴大小及其分布的測量

2.4.2顆粒粒度的測量

2.5濕空氣的性質(zhì)及I—x圖

2.5.1濕空氣的性質(zhì)

2.5.2 濕空氣的I—x圖

2.5.3 I—x圖的使用方法

2.6噴霧干燥過程的物料衡算及熱量衡算

2.6.1噴霧干燥過程的物料衡算

2.6.2噴霧干燥過程的熱量衡算

2.6.3噴霧干燥過程的熱量衡算的圖解法

2.6.4噴霧干燥過程的熱量衡算的公式法

2.7物料中的水分狀態(tài)和干燥速率

2.7.1物料中的水分狀態(tài)

2.7.2干燥速率

參考文獻

第3章 噴霧干燥的流程及其選擇

3.1開式循環(huán)流程

3.1.1 干燥器—旋風(fēng)分離器—洗滌器流程

3.1.2 干燥器—旋風(fēng)分離器—布袋過濾器流程

3.1.3 干燥器—布袋過濾器流程

3.1.4 開式的具有部分廢氣再循環(huán)的噴霧干燥流程

3.2 閉路循環(huán)噴霧干燥系統(tǒng)流程

3.3半閉路循環(huán)流程

3.3.1 半閉路循環(huán)噴霧干燥系統(tǒng)的流程

3.3.2 自惰化噴霧干燥流程

3.3.3帶有預(yù)熱和燃燒的自惰化噴霧干燥系統(tǒng)

3.4無菌的噴霧干燥流程

3.5二級與三級的噴霧干燥流程

3.5.1二級干燥流程

3.5.2三級干燥流程

3.6 干燥器—靜電除塵器系統(tǒng)流程

3.7細(xì)粉返回到噴霧干燥塔內(nèi)的流程

參考文獻

第4章 霧化器的結(jié)構(gòu)與計算

4.1概述

4.1.1料液的霧化

4.1.2噴嘴的分類

4.2氣流式噴嘴

4.2.1氣流式噴嘴的原理及其優(yōu)缺點

4.2.2氣流式噴嘴的結(jié)構(gòu)

4.2.3各種變量對液滴尺寸的影響

4.2.4平均滴徑的計算

4.3壓力式霧化器

4.3.1 壓力式霧化器的操作原理及其優(yōu)缺點

4.3.2壓力式噴嘴的結(jié)構(gòu)

4.3.3壓力式噴嘴的操作特性

4.3.4噴嘴結(jié)構(gòu)尺寸對流量系數(shù)的影響

4.3.5操作參數(shù)對液滴尺寸的影響

4.3.6平均滴徑的計算和液滴尺寸分布

4.3.7壓力式噴嘴的主要尺寸的計算

4.4旋轉(zhuǎn)式霧化器

4.4.1旋轉(zhuǎn)式霧化器的操作原理、類型及優(yōu)缺點

4.4.2光滑盤（無葉片盤）旋轉(zhuǎn)霧化器

4.4.3葉片盤（非光滑盤）旋轉(zhuǎn)霧化器

4.4.4噴霧干燥操作時的霧化輪特性

4.4.5霧化輪的放大

4.4.6旋轉(zhuǎn)—氣流杯霧化器

4.4.7液體分布器

4.4.8旋轉(zhuǎn)式霧化器的軸的問題

4.4.9霧化器的驅(qū)動方式

4.5靜電霧化的基本原理及其應(yīng)用

4.5.1靜電霧化的基本原理及基本流程

4.5.2靜電霧化產(chǎn)生離子（束）的模型

4.5.3平均滴徑的計算

4.5.4靜電霧化的工業(yè)應(yīng)用

4.6霧化器的選擇

參考文獻

第5章 顆粒的形成和干燥

5.1顆粒干燥過程的兩個階段

5.2顆粒的形成

5.2.1干燥曲線和干燥速率曲線

5.2.2干燥室內(nèi)的溫度分布

5.2.3懸浮液和乳濁液等液滴的干燥

5.2.4溶液的液滴干燥

5.2.5顆粒的形成

5.2.6液滴干燥的某些概括性結(jié)論

5.2.7影響噴霧干燥產(chǎn)品性質(zhì)的因素

5.3純液體的液滴的蒸發(fā)時間的計算

5.3.1單個液滴的蒸發(fā)時間的計算

5.3.2 純液體的霧滴群的蒸發(fā)時間的計算

5.4含有可溶性固體的液滴蒸發(fā)時間的計算

5.4.1單個液滴的蒸發(fā)時間的計算

5.4.2含有可溶性固體的霧滴群的蒸發(fā)

5.5含有不溶性固體的液滴蒸發(fā)時間的計算

參考文獻

第6章 噴霧干燥塔的結(jié)構(gòu)設(shè)計和尺寸估算

6.1噴霧干燥塔的基本結(jié)構(gòu)型式

6.1.1并流流動的干燥塔和空氣分布器的配置

6.1.2逆流流動的干燥塔和空氣分布器的配置

6.1.3混合流流動的干燥塔和空氣分布器的配置

6.2干燥塔內(nèi)的空氣一霧滴（或顆粒）的流動方向

6.2.1空氣—霧滴并流運動

6.2.2空氣—霧滴逆流運動

6.2.3空氣—霧滴混合流運動

6.3空氣（熱風(fēng)）分布器

6.3.1概述

6.3.2 旋轉(zhuǎn)式霧化器的并流流動的塔內(nèi)的空氣分布器

6.3.3噴嘴式霧化器的塔內(nèi)的熱風(fēng)分布器

6.3.4逆流流動的干燥塔的空氣分布器（噴嘴式霧化器）

6.3.5混合流干燥塔的空氣分布器（噴霧或旋轉(zhuǎn)式霧化器）

6.3.6干燥塔錐形底出料和排氣方式的組合

6.4干燥塔直徑和高度的估算

6.4.1霧滴在氣流中的運動

6.4.2用圖解積分法，計算干燥塔的直徑

6.4.3用圖解積分法，計算干燥塔高度

6.4.4用干燥強度法，估算干燥塔容積

6.4.5用體積給熱系數(shù)法，估算干燥塔容積

6.4.6旋轉(zhuǎn)式霧化器的噴霧干燥塔直徑的確定

6.4.7噴霧干燥塔的某些經(jīng)驗數(shù)據(jù)

6.4.8行業(yè)和企業(yè)的某些標(biāo)準(zhǔn)

6.5噴霧干燥操作中的粘壁問題

6.5.1概述

6.5.2半濕物料粘壁

6.5.3低熔點物料的熱熔性粘壁

6.5.4干粉的表面黏附

6.6設(shè)計舉例

6.6.1設(shè)計舉例（一）

6.6.2設(shè)計舉例（二）

6.6.3設(shè)計舉例（三）

參考文獻

……

第7章噴霧干燥實驗

第8章噴霧干燥的操作安全

第9章噴霧干燥的節(jié)能措施與未來發(fā)展趨勢

第10章噴霧干燥系統(tǒng)的附屬裝置

第11章噴霧干燥的工業(yè)應(yīng)用

本書共分11章，主要內(nèi)容有噴霧干燥的基本原理及基礎(chǔ)知識、噴霧干燥流程及其選擇、霧化器的結(jié)構(gòu)和計算、顆粒的形成和干燥、噴霧干燥塔的結(jié)構(gòu)與設(shè)計、噴霧干燥試驗與操作安全、噴霧干燥的節(jié)能措施與未來發(fā)展趨勢、噴霧干燥的附屬設(shè)備、噴霧干燥的工業(yè)應(yīng)用等。各章附有例題，以便于掌握其計算方法。 本書可供從事噴霧干燥工作的工程技術(shù)人員使用，也可供高等院校相關(guān)專業(yè)師生參考。

有些植物的營養(yǎng)成份會因高溫而喪失，對這些植物來說，冷凍干燥是一個有效的濃縮保存方法，然而，有些植物確需一定的溫度以去除毒性，對這些植物而言，噴霧干燥技術(shù)則是再理想不過的了。以大豆為例，其濃縮過程需要一定的溫度，以去除一種叫作胰蛋白酶抑制劑（ trypsin inhibitors ）的物質(zhì) ( 這種物質(zhì)會阻礙消化和分解蛋白質(zhì) ) 。

噴霧干燥往往是制造過程中最后的一個步驟，它就是經(jīng)由不斷的噴霧、混合和干燥來使物質(zhì)從液體變?yōu)榉勰?。在眾多儲存食物的技術(shù)中，噴霧干燥法有其獨特的優(yōu)越性。因為此技術(shù)所使用的溫度并不是很高，所以在去除微生物污染的同時，仍可以有效保留食物的味道、色澤和營養(yǎng)。

噴霧干燥具傳熱快、水分蒸發(fā)迅速、干燥時間短的特點，且制品質(zhì)量好，質(zhì)地松脆，溶解性能也好，能改善某些制劑的溶出速率，適用于熱敏性藥物，此外，噴霧干燥還可用于制備微膠囊。

噴霧干燥法通常被用于去除原料中水份。除此之外，它還有著其它多種用途，例如：改變物質(zhì)的大小、外形或密度，它能在生產(chǎn)過程中協(xié)助添加其它成份，有助于生產(chǎn)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)最嚴(yán)格的產(chǎn)品。

干燥速度快。料液經(jīng)離心噴霧后，表面積大大增加，在高溫氣流中，瞬間就可蒸發(fā)95%-98%的水份，完成干燥時間僅需數(shù)秒鐘。

采用并流型噴霧干燥形式能使液滴與熱風(fēng)同方向流動，雖然熱風(fēng)的溫度較高，但由于熱風(fēng)進入干燥室內(nèi)立即與噴霧液滴接觸，室內(nèi)溫度急降，而物料的濕球溫度基本不變，因此也適宜于熱敏性物料干燥。