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　　火狐体育手机网页版火狐体育手机网页版废气 蒸汽 冷凝水 冷空气 热空气 板式换热器 干物料 旋风分离器 六、喷雾干燥设备 同热空气发生强烈的热质交换，迅速排除本身的水分，在几秒至几十秒内获得干燥 1.原理 将悬浮液和粘滞的液体喷成雾状，形成具有较大表面积的分散微粒 2.特点 干燥速率快、时间短 干燥温度低 产品具有良好的分散性和溶解性 3.应用：适用于不能借结晶方法得到固体产品的生物制品，如酵母、核苷酸和某些抗生素药物、酶制剂的干燥 4.喷雾干燥设备流程 离心式喷雾器 压力式喷雾器 气流式喷雾器 5.类型：气流式、离心式、压力式 工作原理： 依靠压缩空气经过喷嘴时，将料液雾化成微小液滴 与进入干燥塔的热风进行快速热交换，蒸发掉液料的水份（或溶剂） 随热风排出，得到粉状产品 （1）气流喷雾干燥设备 气流喷雾干燥流程 1.液料槽 2.液料泵 3.压缩空气 4.气流喷嘴 5.干燥塔 6.旋风分离器 7.布袋除尘器 8.加热器 干燥塔的构造 上部为圆柱形，下部为圆锥形 顶部装有空气分配盘 空气分配盘下面安装气流喷雾器 下部装有螺旋排风管 气流喷雾器： 双流式喷嘴 三流式喷嘴 （2）离心喷雾干燥设备 工作原理： 空气经过滤和加热，进入干燥器顶部空气分配器，呈螺旋状均匀地进入干燥室 料液经塔体顶部的高速离心雾化器，喷雾成极细微的雾状液珠，与热空气并流接触，在极短的时间内可干燥为成品 成品连续地由干燥塔底部和旋风分离器中输出，废气由风机排空 离心喷雾干燥流程 喷盘的类型及构造 工作原理 采用压力式喷嘴 借助高压泵的压力将悬浮液、乳浊液、膏糊状物料雾化成细小液滴 与高温热空气进行快速热交换 在极短时间内迅速干燥成细小颗粒状物料 （3）压力喷雾干燥设备 第四节 介电加热干燥设备 工作原理： 当湿物料置于高频电场时，由于物料中水分子具有极性，则分子沿着外电场方向取向排列 随着外电场高频率变换方向，则水分子会迅速转动或快速摆动 由于分子原有的热运动和相邻分子间的相互作用，使分子随着外电场变化而摆动的规则运动受到干扰和阻碍，从而引起分子间的摩擦而产生热量，使其温度升高 微波干燥设备 类型：分批的、连续的 特点： 干燥时间较短 干燥均匀 便于控制 热效率较高 第九章 干燥设备 主要内容：第一节 概 述 第二节 间接加热干燥设备 第三节 直接加热干燥设备 第四节 介电加热干燥设备 学习要求：了解干燥的方法 掌握干燥设备的类型、结构 第一节 概 述 一、目的 减少产品的体积、质量，便于贮存、运输 防止成品在保存过程中变性、变质，保持生物产品的性能 生物产品加工需要经过干燥过程，将物料的湿分降低到适当的范围内 二、方法 1.按热能传递的方式分 （1）直接加热干燥 原理：加热介质（热空气）与物料直接接触，物料干燥所需的热量主要依靠对流传热 特点： 传热速率较高，干燥速度较快 设备投资少 热效率低 类型：箱式干燥器、转筒干燥器、气流干燥器、沸腾干燥器、喷雾干燥器 （2）间接加热干燥 原理：物料干燥所需要的热量通过传导、辐射间接传递 特点：干燥速度慢，设备造价高，热效率高 类型：传导加热干燥、真空干燥、冷冻升华干燥、辐射干燥（红外线）介电加热干燥 类型：高频干燥、微波干燥 2.按操作方式分 （1）分批干燥 用途： 处理量少或多品种生产 与干燥衔接的前后工段生产不连续 物料在干燥器内连续输送有困难的 需要干燥时间较长的物料 特点： 设备简单，操作中故障少，投资和操作费用少 物料受热时间长，不适用热敏性物料 劳动强度大 （2）连续干燥 用途：如果与干燥衔接的前后工段都是连续工作的，则应采用连续干燥 特点： 热效率较高，处理量大 容易实现自动化，操作人员少 干燥时间短，适用于热敏性物料 三、生物工业产品干燥的特点 低温、快速高效、无污染 加热温度不宜过高 加热时间不能太长 保持干燥物质的纯度 四、选型原则 产品的质量要求：保持生物活性 产品的纯度：药品要求最高 物料的特性：颗粒状、滤饼状、浆状 产量及劳动条件：连续化、自动化 设备类型 干燥物料 固定床干燥 啤酒酿造用绿麦芽 卧式沸腾干燥 柠檬酸晶体、酵母、抗生素 沸腾造粒干燥 葡萄糖、味精、酶制剂 气流干燥 味精、抗生素、葡萄糖 旋风式气流干燥 四环素类 气流式喷雾干燥 蛋白酶、核酸、抗生素 压力式喷雾干燥 酵母 离心式喷雾干燥 酶制剂、酵母 喷雾干燥与振动流化干燥 酶制剂 滚筒干燥 酵母、单细胞蛋白 真空干燥 青霉素钾盐、土霉素等 冷冻干燥 抗肿瘤抗生素、乙肝疫苗 生物工业常用的干燥设备 第二节 间接加热干燥设备 用途：适用于溶液、悬浮液、胶体溶液等流动性物料的干燥 特点： 动力消耗少 干燥时间 干燥强度易调节 （滚筒式干燥器） 一、常压干燥设备 滚筒式干燥器 二、真空干燥设备 特点：干燥温度低，适用于热敏性的物料 组成：密闭干燥室、冷凝器和真空泵 类型：箱式真空干燥器、带式真空干燥器、耙式真空干燥器、双锥真空干燥器 耙式真空干燥器 带式真空干燥器 双锥真空干燥器 双锥真空干燥器 三、冷冻干燥设备 1.工作原理： 将湿物料（或溶液）在较低温度下（-10～-50℃）冻结成固态 在高度真空下，将其中固态水分直接升华为气态而除去 2.特点： 干燥温度低，特别适合于高热敏性物料的干燥 能保持原物料的外观形状 冻干制品具有多孔结构，有理想的速溶性和快速复水性 冷冻干燥脱水彻底，质量轻，产品保存期长 设备昂贵，干燥周期长，能耗较大，产量小、成本高 3.冷冻干燥设备 系统组成： 冷冻部分 真空部分 水汽去除部分 加热部分 — 干燥室 第三节 直接加热干燥设备 一、麦芽干燥塔 类型：水平烘床、垂直烘床 烘床层数：单层、双层、三层 单层高效麦芽干燥塔 单层水平式流化层麦芽干燥塔 组成：塔体、送风机（引风机）、空气加热装置、烘床、进料装置、麦芽层翻动装置、出料装置、热量回收装置等 单层高效塔特点： 干燥时间短 生产能力大 能耗大 特点： 构造简单、制造容易、适应性强 干燥不均匀，时间长，劳动强度大，操作条件差 用途： 干燥粒状、片状和膏状物料 批量小、干燥程度要求高、不允许粉碎的脆性物料 需要改变风量、温度和湿度等干燥条件的情况 二、厢式干燥器（盘式干燥器） 箱式干燥器 三、带式干燥器 构造：使用环带作为输送物料的干燥器。运输带通常用帆布、橡胶、金属丝网制成，以金属丝网居多 湿物料进口 干燥产品 热空气 废气 四、气流干燥设备 湿物料 气流式干燥系统 干燥管 干物料 旋风分离器 蒸汽 冷凝水 冷空气 热空气 板式换热器 废气 风机 1.工作原理： 热空气与粉状或颗粒状湿物料在流动过程中充分接触 气体与固体物料之间进行传热与传质 湿物料迅速干燥 2. 特点: 干燥强度大 干燥时间短，对热敏性物料可用较高温加热介质 干燥、粉碎、输送、包装等组成一道工序 设备结构简单，占地面积小，生产能力大，能连续操作，可实现自动化控制 适用性广，可使用于各种粉粒状、碎块状物料 晶形磨损严重 热能利用率低 3.应用： 味精、柠檬酸、四环类抗生素 4.组成：空气过滤器、空气加热器、加料器、干燥器、分离和卸料器、风机 5.类型： 长管气流干燥器 短管气流干燥器 旋风气流干燥器 （1）直管式气流干燥器 用途：用于比较容易干燥的物料 长管气流干燥味精流程 （2）变径管式气流干燥器 用途：适用于较难干燥的物料，以及成品含水率要求较低（0.5%）的场合 工作原理： 变径管使物料与气流的相对速度加大，有利于颗粒表面气膜更新 加速传热，并使物料在干燥管内的停留时间延长 （3）旋风式气流干燥器 特点：降低设备高度 旋风式气流干燥管 旋风式干燥器流程图 五、沸腾（流化床）干燥设备 1.原理：利用流态化技术，即利用热空气流使置于筛板上的颗粒状湿物料呈沸腾状态下干燥 2.组成：空气过滤器、空气加热器、加料器、沸腾干燥器、分离和卸料器、风机 3.特点 4.类型： 单层、多层 单室、多室 传热传质速率较大 干燥温度均匀，时间可控 利于连续化、自动化生产 生产能力高，动力消耗小 单层多室沸腾干燥器 5.工作过程： 干燥箱内平放有一块多孔金属网板 下方有热空气通道，不断送入热空气 在一定流速下使板上的物料处于沸腾状态而干燥

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