噴霧干燥機(jī)干燥機(jī)理及物料的干濕與出風(fēng)口溫度的關(guān)系

干燥機(jī)理：液滴進(jìn)入干燥塔并與熱空氣起混合的一瞬間，即開(kāi)始了熱量和質(zhì)量的傳遞過(guò)程。熱量是以對(duì)流的方式由空氣傳遞給液滴，被蒸發(fā)的水分通過(guò)圍繞每個(gè)液滴的邊界層輸送到空氣中。由下圖所示，整個(gè)干燥過(guò)程分為四個(gè)階段：

AB段：液滴開(kāi)始接觸熱空氣，干燥速率很快的建立起來(lái)。液滴表面溫度略有升高，此時(shí)的液體得到了蒸發(fā)時(shí)所需要的汽化潛熱。此階段是增速干燥階段，但一般在液滴---空氣界面處進(jìn)行傳熱而達(dá)到平衡所需的時(shí)間只有千分之幾秒即達(dá)到B點(diǎn)。

BC段：液滴進(jìn)入恒速干燥階段。此過(guò)程所蒸發(fā)掉的水分都為液滴周?chē)姆墙Y(jié)合水。液滴內(nèi)部不斷的有非結(jié)合水向液滴的表面移動(dòng)，在表面維持飽和狀態(tài)，并與表面汽化所失去的水分達(dá)到平衡。此時(shí)物料表面始終被水所濕潤(rùn)，物料表面的蒸汽壓等于同溫度下水的飽和蒸汽壓。也就是說(shuō)，此時(shí)的外部熱量與被蒸發(fā)的水分在液滴表面達(dá)到了平衡，液滴內(nèi)部的溫度并沒(méi)有急速的升高，而是基本接近空氣的濕球溫度。這也是為什么在噴霧干燥過(guò)程中，雖然入口溫度很高，但產(chǎn)品卻不會(huì)過(guò)熱受損的根本原因。

CD段：過(guò)了臨界點(diǎn)C之后，物料進(jìn)入了降速干燥階段。這一階段，液滴內(nèi)部遷移到表面的水分開(kāi)始不再維持其飽和的濕潤(rùn)狀態(tài)，在由C點(diǎn)到D點(diǎn)的過(guò)程中，物料的固體表面外殼逐漸形成，直到D點(diǎn)的那一刻，固體外殼將*形成。此過(guò)程中的干燥速率下降的很快，物料表面的蒸汽壓低于同溫度下水的飽和蒸汽壓。由于熱空氣傳給濕物料的熱量大于水分汽化所需的熱量，因此物料表面的溫度將逐步上升，開(kāi)始接近熱干燥空氣的溫度。

DE段：由于物料的固體表面已經(jīng)*形成，所以此時(shí)的傳質(zhì)阻力全部在固體層上。物料內(nèi)部的結(jié)合水向外遷移蒸發(fā)已經(jīng)很困難了，固體物料的溫度也會(huì)進(jìn)入快速的升溫階段。蒸發(fā)將持續(xù)到物料的濕含量與周?chē)諝膺_(dá)到平衡為止。其實(shí)，趨近與平衡濕含量E是十分緩慢的。在噴霧干燥的操作中，干燥成品的濕含量都高于平衡濕含量E。

在上述四個(gè)干燥階段中，一般情況下，物料離開(kāi)干燥塔的時(shí)間點(diǎn)是在DE段的某個(gè)點(diǎn)上。所以，DE段是非常重要的干燥階段。物料含水率越來(lái)越低，而此時(shí)成品溫度上升很快、容易接近物料的極限溫度。

綜上所述，在噴霧干燥中，每種物料都有它合適的出口溫度。因此，噴霧干燥的出口溫度是一個(gè)非常重要的參數(shù)，找到并確定理想的出口溫度，將是我們實(shí)驗(yàn)成功的關(guān)鍵。