小型喷雾干燥机的实验案列

时间：2025-01-08

（一）实验目的
了解实验室喷雾干燥机工作流程及工作原理；
熟识实验室喷雾干燥机的操作；
通过实验深入了解实验室喷雾干燥机的优点和缺点；
了解喷雾干燥产品形态。
（二）实验原理与内容
喷雾干燥是采用雾化器将原料液分散为雾滴，并用热气体(空气、氮气或过热水蒸气)干燥雾滴而获得产品的一种干燥方法。原料液可以是溶液、乳浊液、悬浮液。
实验室喷雾干燥机将料液分散为雾滴，增大干燥过程的传热传质速率。雾化器是喷雾干燥的关键部件之一，目前常用的有3种，即压力式雾化器、离心式雾化器、气流式雾化器。
雾化的液体与热气流的接触表面积很大，它与较高温度的气流一接触就迅速进行传热传质，雾滴水分吸收热量后又迅速蒸发成水蒸气，空气既作载热体又作载湿体。在干燥初期，雾滴很小，物料内部湿含量的扩散传递而造成的干燥阻力几乎等于零，物料的温度一直处于物料的表面湿球温度，为恒速干燥阶段。在物料表面没有充水分时，物料就开始升温并在内部形成温度梯度，为降速干燥阶段。若当温度梯度很大，物料内部的蒸汽压大于物料粒子表面内聚力时，粒子即会爆开，瞬时增大传质蒸发表面。因此喷雾干燥的粉末大多是非球形。
本实验是采用实验室喷雾干燥机，实验内容包括：
1、实验室喷雾干燥机流程及设备结构介绍；
2、实验室喷雾干燥机使用操作要点介绍；
3、喷雾干燥；
4、干燥产品形态观察。
（三）实验仪器、设备实验室喷雾干燥机。
设备参数：离心盘直径50mm、干燥室直径800mm,圆筒高600毫米，筒锥角度60°。这样的离心喷雾高速旋转的动力是采自压缩空气，压缩空气推动涡轮通过挠性轴带动离心盘转动,液料从加工料中均匀滴入离心盘*受离心力的作用以切线方向甩出,绕成大小均匀的雾状水滴，分别于干燥室中；由于离心盘转速高达2.5万转/分。挠性轴细小，故注意操作，小心加料均匀，防止结焦以离心盘的动力平衡。
实验材料：牛奶
测量仪器：小型实验室喷雾干燥机上热电偶温度计(进出风)、形态观察仪器。
（四）实验步骤
1．测定实验环境温度、牛奶含水率及可溶性固性物含量等。
2.认真检查设备流程和各部件的结构构造。
3.启动排风机，检查系统部分连接是否良好,有无漏气的地方。
4.接上加热电源预热干燥室，设定温度为190。
5.达到所要求的温度，即启动离心转盘到正常运转、并慢慢进少量的物料，观察雾滴的在干燥室中状态，调节供料量直到能看见雾状液滴在干燥室中运动，稳定供料。
6.干燥操作完成后，停止进料、停加热器及停止离心盘转动，待出口温度80后再停止排风机。
7.拆卸管道、分离器，收集粉料。
8.取出离心喷雾头小心拆开清洗，后抹干安装好垂直放置,盒中保存。注意：拆洗离心转盘,要小心，因它是桡性轴很容易压变形而致损坏。
9．测定产品的含水率及观测形态。
（五）实验数据及结果
干燥室设定干燥温度:170; 实验环境温度:25; 添加增稠剂后原料的可溶性固形物含量:21.0%.
实验室喷雾干燥机指导书
(六)实验室喷雾干燥机的特点
1）干燥速度快。料液经喷雾后，表面积大大增加，在高温气流中，瞬间就可蒸发95%-98%的水份，完成干燥时间仅需数秒钟。
2）采用并流型喷雾干燥形式能使液滴与热风同方向流动，虽然热风的温度较高，但由于热风进入干燥室内立即与喷雾液滴接触，室内温度急降，而物料的湿球温度基本不变，因此也适宜于热敏性物料干燥。
3）使用范围广。根据物料的特性，可以用于实验室喷雾干燥机，大多特性差异很大的产品都能用此机生产。
4）整个操作密闭性，适用于洁净生产区域。由于喷雾干燥操作在密闭的塔
内进行，避免了交叉污染和粉尘飞扬，适合于制药工业中原料药生产、无菌原料药的生产。
5）由于干燥过程是在瞬间完成的，产成品的颗粒基本上能保持液滴近似的球状，产品具有良好的分散性，流动性和溶解性。
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