喷雾干燥机的喷雾干燥过程的快速性对于实施有效控制显得尤为重要。目前,国内外对干燥控制理论与实践的研究尚处于刚刚起步阶段,缺乏全面、系统的研究。通过对生产工艺分析,提出自动化控制技术在奶粉干燥过程中应用的目的在于。
衡量干燥设备应用在特定工艺条件下成功与否的主要指标是干燥产品的产量、质量,还包括产品的粒径分布、外观及产品最终含水量等。产品的产量由生产负荷的经济性能及热空气发生器所提供的热量、干燥器的干燥强度、热空气流量、料浆中固形物的含量等条件决定;影响产品质量的因素很多:产品的粒径及外观由干燥设备的工艺性能及料浆配制工艺参数决定,而产品的最终含水量与干燥塔热风进口温度、尾气出口温度及干燥塔内负压等参数的选取有直接关系。
喷雾干燥机在我国的奶制品生产中,奶粉的生产约占整个奶制品总产量的80 %左右,原因是奶粉便于贮存和运输。在奶粉生产过程中,干燥工段是奶粉生产的最重要环节之一,仅干燥工序要蒸发掉的水分量几乎与所要生产出来的奶粉质量相当。喷雾干燥设备推动了奶粉工业生产的一次革命,但喷雾干燥设备并不是一种通用设备,它的雾化结构和形式、塔体结构、均风、排风、扑粉、出粉形式、与其他工艺设备组合情况、自动控制系统等的设计均必须与所处理物料相适用。只有这样,随着时代的发展和科学技术的不断进步,
气流式喷雾又称二流体喷雾,它是利用蒸汽或压缩空气的高速运动(一般为200～300m/ s) ,使气液之间存在着相当高的相对速度,液膜被拉成丝状,然后分裂成细小的雾滴液体,表面积突然增大与热空气迅速进行热质交换,水分被汽化,得到粉状干燥物料。适应的物料特别广泛,但动力消耗特别大,一般只要能采用其他方法喷雾雾化的就尽量不采用这种方法。用气流式雾化应将物料加热至适当的温度,使其粘度尽可能降低,因此,气流式喷雾可适用于粘度较大的物料。
喷雾干燥机在1901年首次用于奶粉工业的生产,在20世纪20年代才真正用于奶粉工业的生产, 20世纪40年代末才在我国开始使用。最早的结构是属于压力箱式(卧式) ,物料的雾化为双流体式,动力消耗量大。到1958年,轻工部在黑龙江省推广畜力小型压力式喷雾干燥法生产奶粉, 1955年哈尔滨松花江牛奶厂首次用离心喷雾的方法生产奶粉。这两种形式的喷雾干燥设备当时都是平底结构,出粉是间歇式的,每工作一个班次人工出粉一次。
喷雾干燥机一般有压力式、离心式和气流式3种。压力式喷雾干燥机干燥强度较高,体积较小,设备自身及土建投资都比较小,产品颗粒较小,堆密度较大。对于奶粉堆密度为0165左右,干燥时间特别短,仅用10～30s即可完成,适用于热敏性物料的生产,所以在奶粉及其他行业,有许多离心式喷雾干燥机改为压力式喷雾设备。压力喷雾干燥机的动力消耗较小。离心式喷雾干燥机一般直径较大,高度较小,干燥强度较压力式喷雾干燥设备低。产品颗粒粒径较大,物料适应性广,一般压力式喷雾干燥设备适应的物料均适应于离心式喷雾干燥设备。离心式喷雾干燥设备适应物料粘度较高。
喷雾干燥机才能适应更广泛的物料干燥要求,为国民经济的发展和建设作出越来越大的贡献。一般来说,产品的生产工艺决定产品的生产设备及控制系统,但先进设备和控制系统的应用也可以改变产品的生产工艺,喷雾干燥设备在奶粉生产中的应用就是一个典型的例子。喷雾干燥过程是物料由泵送至喷雾干燥器内,由雾化器将其分散为小雾滴;空气经加热后送入干燥室内与料雾混和、接触;完成干燥过程后,干燥产品经分离后入库贮藏或直接投入使用。
从工业化大生产、节能、降耗上来看,喷雾干燥设备应是立式、大型、连续、自动化的,这种运行设备是比较合理的。连续是说喷雾是连续的,即进料和出料均为连续的。从规模上讲,根据不同的生产型式采用相应的设备,一般在食品工业,趋向于大型化、多喷嘴,而在制药行业一般规模都比较小。喷雾干燥设备和其他设备一样,设备选型和其内部部件的匹配必须与所处理的物料相适应,应尽可能提高设备的干燥强度,即单位容积在单位时间内的水分干燥量,从而使喷雾干燥设备的体积为最小,设备及土建投资为最省。
引进国外的喷雾干燥机一般均不设这种装置,而采用清洗的办法,国产喷雾干燥设备一般均考虑这个问题。压力喷雾干燥设备塔壁的清扫一般用吊盘式扫粉装置,安全可靠,清扫得比较彻底,但塔体锥节应设清扫门在塔体外部进行清扫。离心式喷雾干燥设备塔体的清扫一般采用推进式升降扫粉车,清扫得也比较彻底,当扫粉完毕后可将扫粉车沿着塔门移到塔体外面。喷雾干燥设备的塔体上一般都装配有震塔装置,以尽可能阻止被干燥物粘附在塔壁上。
布袋式过滤器的滤袋抖动一般采用脉冲反吹式,价格较贵,消耗压缩空气较多。现一般采用气缸往复抖动,并且将抖动与调风蝶阀关闭实现互锁,实现在不排风瞬间抖动布袋,价格便宜,效果较好。315、设备的出粉，喷雾干燥设备的出粉是连续的,并在干燥塔的出粉口与振动流化床连接,使粉状物料实现二次干燥,喷涂卵磷脂或其他添加风味，使喷雾干燥机的能力扩大,产品的品质提高,并可实现二次干燥后物料及时冷却,使产品达到可以直接包装的状态,从而极大地减轻产品包装前受污染的环节。
喷雾干燥机一般采用若干个空气振荡锤或电锤,编排一定的振荡程序。空气振荡锤比电锤要好,但必须配备压缩空气。
看完你觉得喷雾干燥机对奶制品的生成产和应用与发展怎么样？
