- 2025-01-10 17:04:26噴霧干燥技術
- 噴霧干燥技術是將液態物料通過噴霧器分散成微小液滴，與熱空氣接觸后迅速干燥成粉末或顆粒的技術。它廣泛應用于食品加工、制藥、化工及環保等領域。噴霧干燥具有干燥速度快、產品粒度均勻、操作靈活及易于實現自動化等技術優勢，能有效保留物料的營養成分和活性成分，提高產品質量和穩定性。
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噴霧干燥技術問答
- 2022-04-29 11:39:10何謂噴霧干燥
- 噴霧干燥是系統化技術應用于物料干燥的一種方法。于干燥室中將稀料經霧化后，在與熱空氣的接觸中，水分迅速汽化，即得到干燥產品。該法能直接使溶液、乳濁液干燥成粉狀或顆粒狀制品，可省去蒸發、粉碎等工序。優點1.干燥過程非常迅速。2.可直接干燥成粉末。3.易改變干燥條件，調整產品質量標準。4由于瞬間蒸發，設備材料選擇要求不嚴格。5.干燥室有一定負壓，保證了生產中的衛生條件，避免粉塵在車間內飛揚，提高產品純度。6.生產效率高，操作人員少。7.生產能力大，產品質量高。每小時噴霧量可達幾百噸，是干燥器處理量較大者之一。8.噴霧干燥機調節方便，可以在較大范圍內改變操作條件以控制產品的質量指標，如粒度分布、濕含量、 生物活性、溶解性、色、香、味等。缺點1.設備較復雜，占地面積大，一次投資大。2.霧化器，粉末回收裝置價格較高。3.需要空氣量多，增加鼓風機的電能消耗與回收裝置的容量。4.熱效率不高，熱消耗大。
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- 2022-04-12 11:26:33特殊樣品如何用于噴霧干燥機上
- 在用噴霧干燥方法處理各種原料液和獲得各種產品時，可以采取多種多樣的措施來適應噴霧干燥特點而生產出符合要求的產品。食品工業中的香料，都具有高度揮發性，常為揮發性油類；如果采用噴霧干燥的方法制取食品，則大部分香料將損失到空氣中，為了防止這種損失，首先要對原料液預處理，可將香料與食用膠、碳水化合物和水混合在一起進行噴霧干燥，則生成粉末狀的微粒膠囊香料，即揮發性香料被包圍在水溶性的固體膠膜內，這就防止了香料損失并使香料穩定在膠囊中便于儲存。制造陶瓷粉時，要求產品具有較窄的粒度分布和顆粒形狀，以便壓型；所以要選擇合適的鹽類以降低泥漿的粘度，提高其固含量，還要在壓形時不會粘在模子中。需要對干燥產品進行后處理以保持合格的產品質量，如噴霧干燥所得鏈霉素為白色粉末，其溫度常高于40℃，有的制藥廠排出的鏈霉素高達70℃，在這種溫度下立刻包裝，容易變質，顏色發黃，損失藥wu的活性而降低產率，在這種情況下應采取一定措施，如用滅jun的冷風送以冷卻產品到40℃以下，可以減輕產品的活性損失。此外，有的需要改變噴霧干燥的操作條件，如料液溫度、壓力、氣固流向，干燥介質的進口溫度的分布情況，防止粘壁的措施等等； 有的需要在噴霧干燥器結構上有所改變，如夾套水冷裝置、空氣清掃裝置、機械清掃裝置
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- 2022-04-06 10:20:24影響噴霧干燥相關因素分析
- 在小型噴霧干燥機中，噴嘴霧化有哪些形式?基本原理是什么?小型噴霧干燥機中噴嘴霧化，一般來講是有五種：垂直逆流、垂直混流、垂直下降并流回轉圓盤霧化、垂直下降并流噴嘴霧化、水平并流噴嘴霧化。基本原理：當液滴被霧化后，其一般是為10—200微米，這時，物料比表面積是非常大的。所以，要進行進一步霧化，得到合適的液滴尺寸。從而來進行物料干燥工作，得到想要的干燥成品。2.小型噴霧干燥機中是否有中小型噴霧干燥機？那為何在企業中，要用小型噴霧干燥機呢?小型噴霧干燥機中，是有中小型噴霧干燥機這一種的！而在企業中使用小型噴霧干燥機，其具體原因是因為這一種干燥機，可以進行多次反復試驗來確認物料適合的進風溫度，噴嘴孔徑等影響物料干燥效果的參數！主要起到一個實驗的作用。3.小型噴霧干燥機噴霧干燥主要是與什么有關?在小型噴霧干燥機上，其的噴霧干燥，主要是與產品水分、粒度、粘壁等這些方面有關，。因此，不同產品，其在霧化方式上，也是不一樣的，而不是一概而論。
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- 2022-04-11 11:25:51實驗室噴霧干燥在提取植物性蛋白質方面的應用
- 從植物中制成的蛋白質可以補充動物性蛋白質的不足。大豆、花生、實驗室噴霧干燥機向日葵的籽和葉、飼料作物、土豆塊徑等能加工為植物蛋白，加工時涉及到的主要過程是萃取和噴霧干燥。大豆有很高的營養價值，其中含有豐富的蛋白質。豆油是一種zui重要的食油，榨出油后剩下的豆餅或豆粉就是生產大豆蛋白的原料。根據加工方法不同，從大豆粉中可以制造離析蛋白質（蛋白質含量高達92%）和濃縮蛋白質（蛋白質含量為60%~70%）兩種產品。一、離析蛋白質常規方法用的是分批萃取，近年來發展的方法是連續萃取。在連續萃取過程中，大豆粉在溫熱的氫氧化鈉水溶液中逆流萃取。這時不溶的纖維物質從萃取器器的一端排除，而大豆蛋白質，碳水化合物和無機鹽類的清澄溶液則從萃取器的一端排除，而大豆蛋白質、碳水化合物和無機鹽類的清澄溶液則從萃取器另一端排出。溶液的固含量為5%~10%。加鹽酸于溶液中至PH=4.3，可使蛋白質沉淀下來，然后在離心機中分離蛋白質和大豆乳清并將所得蛋白質進行滅jun操作。再將蛋白質堿度高速到PH=7，即為噴霧干燥的原料液實驗室噴霧干燥機。用噴霧干燥機干燥即可。二、濃縮蛋白質近年來也發展了連續萃取法。過程和離析蛋白相類似，不同的是此處萃取是在微酸性溶液中于50℃時進行的。這時只有碳水化合物和無機鹽進行萃取溶液中。在連續萃取過程，懸浮的固相蛋白質從萃取器的另一端排出，而萃取液在相反的一端排出。在分批萃取時，分離是在萃取器之后的離心機中進行的。懸浮的大豆蛋白質需在膠體磨研磨以生成噴霧干燥的料液。
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- 2022-01-11 13:28:14噴霧干燥在生物質資源加工利用中的研究進展
- 摘 要: 噴霧干燥技術被廣泛應用在許多工業生產領域中, 本文從工藝、機理、產品的質量和節能等幾個方面對噴霧干燥在生物質資源加工利用中的發展狀況進行了概述, 發現研究過程中尚存在著一些問題, 如由于高進氣溫度使產品質量下降; 在干燥室或工藝管中發生產品粘壁; 系統能效低及生物制品中活性物質被破壞等, 亟需在工藝及設備等方面改進和提高, 因此很有必要對噴霧干燥技術進行更深入的研究。噴霧干燥是以單一工序將溶液、乳濁液、懸浮液和漿狀物料加工成粉狀、顆粒狀、空心球或團粒狀干燥產品的一種干燥方法。噴霧干燥技術的研究始于20世紀初期, 距今已有100 多年的歷史。起初, 這種技術主要用于脫脂奶粉的制造, 并在食品工業中應用, 隨著噴霧干燥技術的不斷成熟, 其應用范圍也逐漸擴展, 目前這項技術在國內外的許多行業都已得到了廣泛的應用, 例如在食品工業中用于奶粉[ 1] 、乳清粉[ 2] 、豆奶粉[ 3] 、蛋粉、果汁粉[ 4- 5] 、速溶咖啡[ 6] 等的生產中, 另外, 在其它行業如化學[ 7- 8] 、醫藥[ 9- 10] 、造紙[ 11] 、陶瓷[ 12] 、化肥[ 13] 、冶金[ 14] 、洗滌劑[ 15 ] 、環保[ 16] 、生物質活性物質[ 17- 19] 等工業生產中也被采用。自然界中生物質資源廣泛, 提取對人類健康有保健作用的有益成分, 制作成各種粉狀或顆粒狀易于保存的產品是當前發展的重要方面。噴霧干燥正是生物質資源加工利用工藝的必要組成部分。在林化行業中, 濃縮單寧液、歧化松香皂膏、木工膠黏劑等均可通過霧化干燥完成。王靜等[ 4] 用噴霧干燥工藝對棗進行加工處理, 不但保存了棗的營養價值, 而且為棗產品的品種多樣化提供了一種途徑。陳宜芳等[ 20] 通過對噴霧干燥后的魚漿蛋白fen營養成分進行分析, 將得到數據與魚粉數據相比較, 尋找差距點, 對噴霧干燥第5期張彩虹, 等: 噴霧干燥在生物質資源加工利用中的研究進展 47工藝進行優化。盡管在生物質資源加工利用中噴霧干燥技術無論是從深度上還是從廣度上都得到了巨大的發展, 但仍然有其不足之處, 如受生物質物料的多樣性及各物料差異性、干燥產品不同質量要求的影響, 工藝不僅要隨物料變動而且復雜性也會不同,所以在生物質資源加工利用中噴霧干燥工藝研究仍是全qiu各國科研人員的重要研究內容; 又如大部分噴霧干燥裝置的熱效率在30% ~ 70% 之間[ 21] , 所以提高噴霧干燥在生物質資源加工利用中的熱利用率也是研究的重要方面。鑒于噴霧干燥技術的深入研究對生物質資源的開發與利用都具有現實意義, 本文就噴霧干燥技術在生物質資源中的發展程度進行了分析和綜述, 同時對未來的發展趨勢作了展望。1 在生物質資源加工利用中噴霧干燥的機理研究1. 1 霧化器性能和霧化機理的研究霧化器是把液體霧化成細小霧滴的核心裝置, 其性能好壞直接影響產品質量和技術經濟指標。在生產中, 往往會出現大顆粒沒有干透、小顆粒已經過干的現象。因此, 霧化器滿足生產工藝要求, 既保證料液的分散度, 又能把粒徑變化控制在Z小限度。母福生等[ 22] 從理論上推導噴霧干燥技術中霧化器流量、霧化角各自的關系公式, 基于空氣動力干擾學說推導出霧化后液滴平均直徑的理論公式, 找出它們內在聯系, 并通過相關實驗數據進行驗證。郝文生等[ 23] 對離心霧化的成因作了詳細的分析, 得出液滴的3種形成方式: 直接分裂成液滴、絲狀割裂成液滴、膜狀分裂成液滴。虞子云[ 24] 通過對二流體外混、二流體內混、三流體內混和三流體內外組合混等4種類型氣流噴嘴在不同的噴嘴幾何尺寸、料液物性、操作條件下的霧化試驗比較和分析, 指出了各種噴嘴的適用場合, 例如, 二流體內混式噴嘴能耗Z小,是水及物性接近于水的大多數低黏度物料霧化的適用噴嘴; 三流體內混式噴嘴能耗比二流體內混式大, 適合在高黏度物料場合使用。1. 2 噴霧干燥中氣流與微粒的運動及相對運動噴霧干燥系統是一個多輸入多輸出的復雜系統, 時間長, 損失較大, 試驗成本較高。隨著計算機技術的發展, 使得模擬噴霧干燥這個復雜過程成為可能。Langrish 等[ 25] 結合噴霧干燥的特點,建立了模擬食品在噴霧干燥室內氣體-顆粒兩相湍流流動的模型。應用計算流體力學對干燥器內食品干燥的氣-粒兩相流運動進行了模擬, 研究了食品噴霧干燥中器壁沉積顆粒的成因, 得出減少器壁沉積率的適宜條件: Z大噴射錐度60b和Z大量的渦流進氣62b。Huang等[ 26] 應用計算流體力學對麥芽糊精在離心霧化器和壓力管霧化器的噴霧干燥性能作了比較研究, 模擬結果顯示兩種霧化器產生不同的顆粒尺寸分布和霧化樣式, 得到的顆粒軌跡展示了不同的溫度、流量和干燥特性, 為在一種噴霧干燥腔內實現多種生物質物料噴霧干燥的可行性研究提供了素材。雖然CFD應用已日漸廣泛, 但是CFD 的模型驗證需要更多的試驗數據支持, 而在生物質資源加工利用中噴霧干燥環境很難取得良好的測試數據, 使得CFD技術在生物質物料噴霧干燥中的應用還有待于進一步提高。1. 3 霧滴的干燥速率以及產品的形狀霧滴的干燥速率與霧滴的分布直接有關, 大量生產實踐表明, 生物質產品粉體顆粒粒度分布受如下工藝參數影響: 料液濃度、進料速率、溫度、霧化方式、干燥介質流量、氣液接觸方式以及溶劑和溶質的性質等。噴霧干燥所得的生物質產物一般為球形顆粒, 但由于工藝參數控制不當往往會導致顆粒變形, 如空心球、中空的環形、橢球形或蘋果形。黃立新等[ 7, 27] 通過分析生物質物料在整個噴霧干燥階段中的溫度和顆粒狀態變化, 研究了生物質物料的玻璃化轉變特性和產品質量與干燥工藝參數的關系, 從而為提高霧滴的干燥速率和得到合格的產品形狀提供了理論根據。對于生物質物料, 由于產品的天然和生物質特性, 使得對于干燥過程的要求更加嚴格, 不當的干燥工藝將直接降低產品的品質, 如色、香、味、活性有效成分等, 因此, 對干燥工藝研究不斷提出新的挑戰。2 在生物質資源加工利用中噴霧干燥系統的工藝研究噴霧干燥工藝是一種涉及到傳熱、傳質、流體力學、機械工程、自動化技術等多學科的系統工程,在生物質資源加工利用中工藝的穩定狀態主要受以下幾個因素影響: 處理的物料不同; 干燥產品的要求不同; 干燥時間的顯著差異; 干燥過程中的物48 生 物 質 化 學 工 程 第 42卷理變化、化學變化、傳質傳熱過程變化不同; 干燥所需熱量輸入方式不同; 控制方式不同等[ 21] 。國內外眾多科研工作者也正是基于這些差異進行研究, 從而優化其工藝, 提高效益, 如在食品行業中, 黃立新等[ 17] 根據溶液固含量的不同對改性食用微晶纖維素溶液進行二流體和高速旋轉盤式噴霧干燥試驗, 研究了改性食用微晶纖維素的噴霧干燥特性, 從而獲得了改性食用微晶纖維素經濟運行的優化噴霧干燥工藝條件: 熱空氣進口溫度160 ~ 170 e , 出干燥塔的空氣溫度85 ~92 e , 料液含固量為12%, 料液溫度為60 e , 霧化方式采用二流體霧化; 獲取細粉的優化噴霧干燥工藝條件: 熱空氣進口溫度170 e , 出干燥塔的空氣溫度90 e , 料液含固量2%, 料液溫度60 e , 霧化方式采用高速旋轉盤式。Chen 等[ 19]根據類胡蘿卜素粉的穩定性對類胡蘿卜素粉的生產工藝進行了研究, 得出的工藝條件: 進料的固體含量15% , 進氣溫度135~ 145 e , 出氣溫度90~100 e 。另外在醫藥[ 28] 、造紙[ 29] 、飼料[ 20] 等生物質資源加工利用行業都有噴霧干燥工藝及其工藝條件優化的大量研究。當前在生物質資源加工利用工藝研究中另一個重要方向是微膠囊工藝研究, 就是將從生物質資源中提取的有效成分通過噴霧干燥技術制成微膠囊制劑。這一技術可防止制劑中有效成分氧化、水解和揮發, 可掩蓋不佳氣味, 還可以提高其穩定性和生物利用度以及降低刺激性、毒性及不佳反應。微膠囊技術在中藥fang面的應用尤多, 如可起到緩釋作用, 延長藥wu釋放時間, 以減少服藥次數; 還可以制成靶向制劑, 定向作用于患病部位。噴霧干燥制備微膠囊的方法有兩種, 即流化床噴霧干燥和液滴噴霧干燥, 其中液滴噴霧干燥是微膠囊制備中常用的方法, 它是直接將囊心物與囊材的混合液通過霧化器分散成霧滴, 在熱氣流中迅速蒸發干燥形成微膠囊的方法。這種噴霧干燥法Z適于親油性液體物料的微膠囊化, 芯材的憎水性越強, 包埋效果越好。近幾年來國內外許多研究人員從事生物質資源加工利用的微膠囊工藝研究, 如孫厚良[ 30] 對噴霧干燥技術制備微膠囊過程中的乳化液配置及相關噴霧干燥工藝參數對微膠囊化過程的影響作了詳細的闡述, 認為壁材的多樣性和核材的多樣性, 還有乳化液的制備及噴霧干燥過程中的參數多元性, 使噴霧干燥制備微膠囊過程工藝相當復雜, 重視壁材、核材、進料速率、濃度、溫度和進、排風溫度等各種影響因數才能獲得良好的微膠囊產品。Berto lin i等[ 18] 通過噴霧干燥技術用阿拉伯膠包裹單萜, 改變工藝參數研究其產品穩定性。
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