沸腾干燥

沸腾干燥又名流化干燥,是流化技术在干燥中的新发展。沸腾干燥用于干燥食品、药物等。
- 中文名称 沸腾干燥
- 别名 流化干燥
- 技术 流化技术
- 范围 食品、药物干燥
基本原理
所谓流化床,是指在一个设备中,将颗粒物料堆放在分布板上,当气流由设备的下部通入床层,随着气流速度加大到某种程度,固体颗粒在床内就会产生沸腾状态,这种床层就称为流化床。采用这种方法进行干燥的则称为流化床干燥。
这种干燥主要用于湿粒状物料的干燥,如片剂、颗粒剂等颗粒的干燥。具有干燥效率高,干燥均匀,产量高,适用于同一品种的连续生产,而且温度较低、操作方便、占地面积小等优点。但干燥室内不易清洗,尤其不宜用于有色颗粒的干燥,同时干燥后细粉比例较大。
据上述的含义,当采用热空气为流化介质,在干燥食品湿物料时,热空气则既为流化介质,又是干燥介质,起了双重作用。而被干燥物料则在热空气流中一方面被吹起、翻滚、互相混合和摩擦碰撞,另一方面又在进行传热和传质,从而达到干燥的目的。
沸腾干燥的原理是利用从流化床底部吹入的热气流使颗粒吹起悬浮,流化翻滚如"沸腾状",物料的跳动大大增加了蒸发面,热气流在悬浮的颗粒间通过,在动态下进行热交换,带走水分,达到干燥目的。若采用减压沸腾干燥,干燥效率更高。
特点
沸腾干燥的优点
(1)物料与干燥介质接触面大,搅拌激烈,表面更新机会多,热容量大,热传导效果好,设备利用率高,可实现小规模设备大生产
(2)干燥速度大,物料在设备内停留时间短,适宜于对热敏性物料的干燥。
(3)物料在干燥室内的停留时间可由出料口控制,故容易控制制品的含水率。
(4)装置简单,设备造价低廉,除风机、加料器外,本身无机械装置,保养容易,维修费用低。
(5)密封性能好,机械运转部分不直接接触物料,对卫生指标要求较高的食品干燥十分有利。
沸腾干燥的缺点
(1)对被干燥物料的颗粒度有一定的限制,一般要求颗粒为不大于30μm,而又不小于 4~6μm,限制了使用范围。
(2)对易结块物料因容易产生与设备壁间粘结而不适用。
(3)单层流化床难以保证物料干燥均匀,需设置多层,使设备的高度增加。
沸腾干燥设备
分类
目前流化床干燥器有以下分类方法。工业上常用的流化床干燥机,从结构上分,大体上有如下几种:
①按被干燥的物料,可分为粒状物料、膏状物料、悬浮液和溶液等具有流动性的物料。
②按操作情况,可分为间歇式和连续式。
③按设备结构形式,可分为:单层流化床干燥器、多层流化床干燥器、卧式分室流化床干燥器、喷动床干燥器、脉冲流化床干燥器、振动流化床干燥器、惰性粒子流化床干燥器、锥形流化床干燥器等。
粒状物料的沸腾干燥器
①单层沸腾干燥器
这是一种流化床干燥器中结构最为简单的干燥器,因其结构简单,操作方便,生产能力大,故在食品工业中应用广泛。
单层流化床干燥器一般使用于床层颗粒静止高度较低,约300~400mm情况下使用。根据被除干燥介质的不同,生产能力可达每平方米分布板从物料中干燥水分500~1000kg/h,空气消耗量为3~12kg/h适宜于较易干燥或要求不严格的湿粒状物料。单层流化床干燥的缺点是干燥后的产品湿度不均匀
②多层沸腾干燥器
干燥器的结构分为溢流管式和穿流板式,国内目前均以溢流管式为多。
膏状物料的沸腾干燥器
该形式的干燥器同单层液化床干燥器一样,设置了一个能够使物料进入流化床前就能加以分散、均匀、定量、连续的加料器,该干燥器的加料器有振动加料和螺旋挤压加料两种形式。
①螺旋挤压型
加料器由搅拌叶挤压螺旋组成,搅拌叶片的防止物料架桥;挤村螺旋的将物料通过挤料板上的小孔以条状形把物料压入流化床。
②振动加料器
由振动装置、料斗和底板组成。其加料量由振动的频率和振幅决定,底板为多孔板,孔径一般为6-8mm。适宜处理有可塑性的物料。