沸騰乾燥

沸騰乾燥

沸騰乾燥又名流化乾燥,是流化技術在乾燥中的新發展。沸騰乾燥用於乾燥食品、藥物等。

基本原理

所謂流化床,是指在一個設備中,將顆粒物料堆放在分布板上,當氣流由設備的下部通入床層,隨著氣流速度加大到某種程度,固體顆粒在床內就會產生沸騰狀態,這種床層就稱為流化床。採用這種方法進行乾燥的則稱為流化床乾燥。

這種乾燥主要用於濕粒狀物料的乾燥,如片劑、顆粒劑等顆粒的乾燥。具有乾燥效率高,乾燥均勻,產量高,適用於同一品種的連續生產,而且溫度較低、操作方便、占地面積小等優點。但乾燥室內不易清洗,尤其不宜用於有色顆粒的乾燥,同時乾燥後細粉比例較大。

據上述的含義,當採用熱空氣為流化介質,在乾燥食品濕物料時,熱空氣則既為流化介質,又是乾燥介質,起了雙重作用。而被乾燥物料則在熱空氣流中一方面被吹起、翻滾、互相混合和摩擦碰撞,另一方面又在進行傳熱和傳質,從而達到乾燥的目的。

沸騰乾燥的原理是利用從流化床底部吹入的熱氣流使顆粒吹起懸浮,流化翻滾如“沸騰狀”,物料的跳動大大增加了蒸發麵,熱氣流在懸浮的顆粒間通過,在動態下進行熱交換,帶走水分,達到乾燥目的。若採用減壓沸騰乾燥,乾燥效率更高。

特點

沸騰乾燥的優點

(1)物料與乾燥介質接觸面大,攪拌激烈,表面更新機會多,熱容量大,熱傳導效果好,設備利用率高,可實現小規模設備大生產

(2)乾燥速度大,物料在設備內停留時間短,適宜於對熱敏性物料的乾燥。

(3)物料在乾燥室內的停留時間可由出料口控制,故容易控制製品的含水率。

(4)裝置簡單,設備造價低廉,除風機、加料器外,本身無機械裝置,保養容易,維修費用低。

(5)密封性能好,機械運轉部分不直接接觸物料,對衛生指標要求較高的食品乾燥十分有利。

沸騰乾燥的缺點

(1)對被乾燥物料的顆粒度有一定的限制,一般要求顆粒為不大於30μm,而又不小於 4~6μm,限制了使用範圍。

(2)對易結塊物料因容易產生與設備壁間粘結而不適用。

(3)單層流化床難以保證物料乾燥均勻,需設定多層,使設備的高度增加。

沸騰乾燥設備

分類

目前流化床乾燥器有以下分類方法。工業上常用的流化床乾燥機,從結構上分,大體上有如下幾種:

①按被乾燥的物料,可分為粒狀物料、膏狀物料、懸浮液和溶液等具有流動性的物料。

②按操作情況,可分為間歇式和連續式。

③按設備結構形式,可分為:單層流化床乾燥器、多層流化床乾燥器、臥式分室流化床乾燥器、噴動床乾燥器、脈衝流化床乾燥器、振動流化床乾燥器、惰性粒子流化床乾燥器、錐形流化床乾燥器等。

粒狀物料的沸騰乾燥器

①單層沸騰乾燥器

這是一種流化床乾燥器中結構最為簡單的乾燥器,因其結構簡單,操作方便,生產能力大,故在食品工業中套用廣泛。

單層流化床乾燥器一般使用於床層顆粒靜止高度較低,約300~400mm情況下使用。根據被除乾燥介質的不同,生產能力可達每平方米分布板從物料中乾燥水分500~1000kg/h,空氣消耗量為3~12kg/h適宜於較易乾燥或要求不嚴格的濕粒狀物料。單層流化床乾燥的缺點是乾燥後的產品濕度不均勻

②多層沸騰乾燥器

乾燥器的結構分為溢流管式和穿流板式,國內目前均以溢流管式為多。

膏狀物料的沸騰乾燥器

該形式的乾燥器同單層液化床乾燥器一樣,設定了一個能夠使物料進入流化床前就能加以分散、均勻、定量、連續的加料器,該乾燥器的加料器有振動加料和螺旋擠壓加料兩種形式。

①螺旋擠壓型

加料器由攪拌葉擠壓螺旋組成,攪拌葉片的防止物料架橋;擠村螺旋的將物料通過擠料板上的小孔以條狀形把物料壓入流化床。

②振動加料器

由振動裝置、料斗和底板組成。其加料量由振動的頻率和振幅決定,底板為多孔板,孔徑一般為6-8mm。適宜處理有可塑性的物料。

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