高低溫小型實驗室噴霧干燥機

高低溫小型實驗室噴霧干燥機
CY-8000Y實驗室小型噴霧干燥機及其主要適用于高校、研究所和食品醫(yī)藥化工企業(yè)實驗室生產(chǎn)微量顆粒粉末，對所有溶液如乳濁液、懸浮液具有廣譜適用性,適用于對熱敏感性物的干燥如生物制品、生物農(nóng)藥、酶制劑等，因所噴出的物料只是在噴成霧狀大小顆粒時才受到高溫，故只是瞬間受熱，能保持這些活性材料在干燥后仍維持其活性成份不受破壞。

高低溫小型實驗室噴霧干燥機

噴霧干燥機是利用熱風來實現(xiàn)霧狀產(chǎn)品的干燥，熱風由噴霧干燥塔塔口進入塔內(nèi)，完成干燥工作后的廢氣由引風機排空。在噴霧干燥機工作的過程中，噴霧干燥用熱風進入塔內(nèi)時的溫度（熱風溫度）與出口溫度（排風溫度）的控制相當重要，決定著產(chǎn)品的質(zhì)量以及干燥松密度等因素，嚴格控制。

　　噴霧干燥機實驗中，排風溫度與產(chǎn)品的水分含量有關，應按產(chǎn)品容許的水分來決定。熱風溫度越高熱效率越高，經(jīng)濟性越好。但是過高的熱風溫度會造成產(chǎn)品質(zhì)量變劣，因此熱風溫度在保證產(chǎn)品質(zhì)量的前提下適當提高。

　　噴霧干燥機熱風溫度將對產(chǎn)品的松密度發(fā)生明顯的影響。高溫熱風有產(chǎn)生低松密度的傾向，這是由于熱風有快速干燥作用，使顆粒表面硬化并使殘留濕氣膨脹，而促進了氣球狀中空顆粒的形成。假如要求高的松密度（低比容），或要求實心顆粒，則設計時不應使用高溫熱風與新形成的霧滴接觸。在化學藥品的干燥中，熱風溫度高達538℃，產(chǎn)品顆粒大?？梢园l(fā)現(xiàn)殘留蒸汽有足夠的壓力將外表面吹成空洞。在食品噴霧干燥中，熱風溫度一般不超過177℃，因此形成空心顆粒的起始直徑?jīng)]有像化學藥品那樣大。

　　噴霧干燥機的干燥松密度也叫堆積密度，它對于產(chǎn)品的干燥效果起著決定性的作用，所以確定干燥松密度，是一項很重要的工作。一般在設計噴霧干燥機時，就應該將干燥松密度設定好，只有這樣，才能使產(chǎn)品達到更好的干燥效果。噴霧干燥機干燥松密度不是隨便就能定下來的，在確定時還要考慮多方面的綜合因素，如下：

　　(1) 設備型式：

　　如果采用并流型噴霧干燥機,則可獲得松密度較高的產(chǎn)品，所以要根據(jù)實際需要來進行選擇。

　　(2) 添加物的影響

　　如果想要獲得松密度低的產(chǎn)品，如速溶咖啡、速溶茶、某些油漆粉等，那么可以在干燥物料中添加導入氮或二氧化碳。但如果加入無機鹽，比如氯化鈉，則會使松密度變大，所以應謹慎添加，不能添錯，因為有可能會起反作用。

　　(3) 進料濃度

　　進料濃度是與松密度成正比的，進料濃度小，則松密度小，隨之生產(chǎn)能力也就變小。

　　(4)熱風和排風溫度

　　如果熱風和排風溫度的溫差較大，那么產(chǎn)品的松密度則越低；溫差小，則松密度高。但是，溫差不能太小，因為溫差小，則需要的空氣量就大，從而使得所需的動力和熱能增加，反而帶來不利影響，所以不能過小。

高低溫小型實驗室噴霧干燥機

目前，國內(nèi)生產(chǎn)的實驗型噴霧干燥機主要為離心式噴霧干燥機和雙流體噴霧干燥機（即氣流式噴霧干燥機）。離心式噴霧干燥的特點是干燥速度快、霧化程度高、設備占地面積相對較大、不易清洗、成本高；雙流體噴霧干燥機的特點是體積小巧、不易堵塞、外形美觀、控制，玻璃瓶外壁使得試驗人員方便研究干燥的過程，可及時調(diào)整相應問題，而且所選的高溫硼硅的玻璃材質(zhì)在經(jīng)過抗靜電的處理后可以防止干粉黏壁現(xiàn)象的發(fā)生。由于實驗室的場地限制、精度要求較高、干燥量不需太多，所以雙流體噴霧干燥機是目前實驗室的選擇，也是被全國各大高校、研究所應用Z多的實驗型噴霧干
燥機。8000Y 型小型噴霧干燥儀及:8030Y 型實驗型噴霧干燥機是福建農(nóng)林大學食品科學學院目前應用較多的2 種設備，本文以這類設備為例綜述了實驗型噴霧干燥機的工作原理及應用情況，旨在提高實驗型噴霧干燥機的利用率。
1 工作原理
通過蠕動泵將含有固體成分的液體泵入雙流體噴嘴，通過壓縮空氣將溶液噴射成微小霧滴進入干燥腔。熱空氣中的小霧滴具有很大比表面積，能夠很好地進行熱交換使得表面水汽的迅速升華，形成干燥固體顆粒，固體顆粒通過旋風分離器與廢氣分離后進入收集瓶中。廢氣則直接排到大氣或空氣過濾裝置[1]。其中，雙流體的噴嘴自帶有通針，調(diào)節(jié)通針的頻率可以防止噴嘴被堵塞。噴霧顆粒的平均粒徑大小可以通過控制壓縮空氣的流量進行調(diào)整。

2 實驗型噴霧干燥設備應用情況簡介
實驗型噴霧干燥機的應用領域廣泛，涉及食品產(chǎn)業(yè)、制藥產(chǎn)業(yè)、超微納米粉體的應用，還有在土壤石油污染的生物修復中也有相應的應用。目前，具體用途主要有普通噴霧干燥、微粉化或結(jié)構(gòu)改造、微膠囊3 種。
2.1 普通噴霧干燥
普通噴霧干燥主要用于大部分純?nèi)芤骸⒛z體溶液、乳濁液，只要Z終干燥產(chǎn)品能表現(xiàn)為均一的固體即可。此法目前已被廣泛的應用于各領域的研究中。陳君琛等人[2]為提高大球蓋菇漂燙液的營養(yǎng)價值，使用實驗型噴霧干燥機對其進行試驗。Z終確定其工藝條件是進料的溫度為70 ℃，進料量為0.6 L/h，霧化壓力為92 MPa，進風溫度為172 ℃，此情況下營養(yǎng)精粉的得率為60.26%，含水率為3.2%，抗氧化保留率為83.92%，溶解的時間為65 s。于婷[3]在制備蜂蜜木瓜粉時，運用了實驗型噴霧干燥機對物料進行干燥。通過試驗改進了它的配方和加工的工藝，Z終確定了其優(yōu)化工藝參數(shù)為壓縮空氣流量859 L/h，進料量15 mL/min，進風的溫度166 ℃。于洋[4]在干燥啤酒的廢酵母泥時，為了更好地保護啤酒廢酵母泥中的超氧化物歧化酶SOD 活性使用了實驗型噴霧干燥機進行試驗干燥。其工藝參數(shù)為進風量4 320 m3/h，進風溫度134 ℃，進料速率3.75 mL/min。龔蜜等人[5]研究了輔料對油菜花粉提取液噴霧干燥的影響。其實驗型噴霧干燥機的工藝參數(shù)為空氣流量50 m3/h，進料量20 mL/min，進口溫度150 ℃，正交結(jié)果測得Z佳輔料配比為麥芽糊精占油菜花粉提取液固體總量70％，羧甲基纖維素占1％，β- 環(huán)糊精為麥芽環(huán)糊精1/10。劉曉琳[6]研制王漿蜜粉時，對噴霧干燥技術和凍干技術進行了對比。結(jié)果測得，凍干技術所得產(chǎn)品流動性比噴霧干燥所的產(chǎn)品差，其營養(yǎng)價值高于噴霧干燥的產(chǎn)品，但從生產(chǎn)角度看，噴霧干燥更加節(jié)能環(huán)保，且生產(chǎn)效率高，所以更具優(yōu)勢。其噴霧干燥過程中的操作條件是氣體流量為600 L/h，進料流量為20 mL/min，進風溫度為160 ℃。此外，蘇東曉等人[7-14]使用普通噴霧干燥法進行大球蓋菇漂燙液、靈芝蜂蜜粉以及海鮮調(diào)味品等方面的實驗。此法干燥物料效率高、時間短、產(chǎn)品溶解性和流動性較好，理化性質(zhì)的變化不顯著，所得產(chǎn)品品質(zhì)較好。