介质流化床干燥器在乳粉加工中的应用(一)

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    近年发展起来的介质流化床干燥器由于其体积传热系数大、设备结构简单、操作方便，因而越来越受到人们的关注。它既有流化床干燥器的优点，又克服了喷雾干燥的不足。它的两大优势——较小的投资费和较低的操作费将会被更多的厂家所认识。对于乳粉加工来说，由于这种干燥器其干燥强度比普通喷雾干燥器要大几十倍，将有较好的市场前景。       本文拟从干燥器的结构和工作原理出发，利用有关文献所提供的数学模型，对此种干燥器在乳粉加工中的使用提供初步的设计。       1.结构及原理       1.1床体结构       图1是一带有逆向喷射流的联合干燥器。当乳液射流与空气流相遇时，部分水分即被除去，而且未完全干的物料可在惰性粒子流化床中继续干燥。物料在流化床边粉碎边干燥，然后由气体带出，并在旋风分离器中进行气固分离。         图2与普通喷雾干燥设备相近。使用浆液泵，将奶液送至床层上的简易喷嘴即可，还可以细流形式直接注入床层。         分布板上装填有介质——惰性小球。小球在热风作用下呈沸腾状，当乳液分散地落人床层后，即被淹没在不停翻滚碰撞的小球之中，乳液粘附于小球表面，有较大的表面积，与热风充分接触，经干燥磨擦剥落，使表面得以更新。       1.2介质       惰性粒子以球形为佳，尺寸一般以直径3-8mm为宜。尺寸过小，虽有较好的传热面，但为防止小球飞出，气速不能太大，使生产能力受到限制。或者可以在装置的流化床上部设置丝网，以防止惰性小球被夹带出去。粒子直径过小，它们之间的碰撞力较小，可能不足以磨去粘附在链斗提升机小球上的产品膜。       在乳粉制造中，可选用细瓷、玻璃、石英砂等作为惰性粒子的材料。它们耐磨、耐热、无害，从已获国内外检验资料看，产品中无痕量惰性粒子成分。       填装粒子的静止高度一般为100-200mm。       1.3加料装置       加料装置依电机振动据浓缩后乳液的浓度选择。可使用浆液泵(活塞泵或齿轮泵)，将乳液送至床层上的简易喷嘴，亦可采用多喷嘴方式。这是体现此种干燥器的优越性之一。       2.操作工况       2.1热风温度       从理论上说，提高热风温度可以获得较高的热效率，可以减少进风量，但可能会使牛乳雾滴粒子外层过于迅速干燥而形成表面硬化，使水分截留于硬化的表层皮壳之内，故在普通喷雾干燥中一般取热风温度为150-160℃。但介质流化床因介质粒子的存在，它所具有的搅拌及磨碎作用可使粉粒破碎，继续干燥截留的水分，故可适当提高进风温度，使热效率达到理论值的80%-90%。但要注意牛乳的热敏性.以防止分解，结焦现象的发生。       另外，提高热风温度亦可提高干燥强度，图3所示的实验数据表明，t_{环锤式破碎机螺旋提升机1}=100矿用刮板输送机-110℃时，干石料破碎机燥强度A可达50-60kg·m^{-YZS系列小型振动电机移动输送机3}·移动式带式输送机链板输送线h^{-页岩粉碎机螺旋喂料器1}，电机振动输送机且随t_{链板输送带1}的升一高槽式给料机而呈上升趋势。