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噴霧干燥技術(shù)造粒需經(jīng)歷的四個(gè)階段

更新時(shí)間:2024-09-24 點(diǎn)擊次數(shù):551

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。




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