小型噴霧幹燥機的實驗案列
(一)實驗目的
了解實驗室噴霧幹燥機工作流程及工作原理;
熟識實驗室噴霧幹燥機的操作;
通過實驗深入了解實驗室噴霧幹燥機的優(you) 點和缺點;
了解噴霧幹燥產(chan) 品形態。
(二)實驗原理與(yu) 內(nei) 容
噴霧幹燥是采用霧化器將原料液分散為(wei) 霧滴,並用熱氣體(ti) (空氣、氮氣或過熱水蒸氣)幹燥霧滴而獲得產(chan) 品的一種幹燥方法。原料液可以是溶液、乳濁液、懸浮液。
實驗室噴霧幹燥機將料液分散為(wei) 霧滴,增大幹燥過程的傳(chuan) 熱傳(chuan) 質速率。霧化器是噴霧幹燥的關(guan) 鍵部件之一,目前常用的有3種,即壓力式霧化器、離心式霧化器、氣流式霧化器。
霧化的液體(ti) 與(yu) 熱氣流的接觸表麵積很大,它與(yu) 較高溫度的氣流一接觸就迅速進行傳(chuan) 熱傳(chuan) 質,霧滴水分吸收熱量後又迅速蒸發成水蒸氣,空氣既作載熱體(ti) 又作載濕體(ti) 。在幹燥初期,霧滴很小,物料內(nei) 部濕含量的擴散傳(chuan) 遞而造成的幹燥阻力幾乎等於(yu) 零,物料的溫度一直處於(yu) 物料的表麵濕球溫度,為(wei) 恒速幹燥階段。在物料表麵沒有充水分時,物料就開始升溫並在內(nei) 部形成溫度梯度,為(wei) 降速幹燥階段。若當溫度梯度很大,物料內(nei) 部的蒸汽壓大於(yu) 物料粒子表麵內(nei) 聚力時,粒子即會(hui) 爆開,瞬時增大傳(chuan) 質蒸發表麵。因此噴霧幹燥的粉末大多是非球形。
本實驗是采用實驗室噴霧幹燥機,實驗內(nei) 容包括 :
1、實驗室噴霧幹燥機流程及設備結構介紹;
2、實驗室噴霧幹燥機使用操作要點介紹;
3、噴霧幹燥;
4、幹燥產(chan) 品形態觀察。
(三)實驗儀(yi) 器、設備實驗室噴霧幹燥機。
設備參數:離心盤直徑50mm、幹燥室直徑800mm,圓筒高600毫米,筒錐角度60°。這樣的離心噴霧高速旋轉的動力是采自壓縮空氣,壓縮空氣推動渦輪通過撓性軸帶動離心盤轉動,液料從(cong) 加工料中均勻滴入離心盤中央受離心力的作用以切線方向甩出,繞成大小均勻的霧狀水滴,分別於(yu) 幹燥室中;由於(yu) 離心盤轉速高達2.5萬(wan) 轉/分。撓性軸細小,故注意操作,小心加料均勻,防止結焦以保證離心盤的動力平衡。
實驗材料:牛奶
測量儀(yi) 器:小型實驗室噴霧幹燥機上熱電偶溫度計(進出風)、形態觀察儀(yi) 器。
(四)實驗步驟
1.測定實驗環境溫度、牛奶含水率及可溶性固性物含量等。
2.認真檢查設備流程和各部件的結構構造。
3.啟動排風機,檢查係統部分連接是否良好,有無漏氣的地方。
4.接上加熱電源預熱幹燥室,設定溫度為(wei) 190。
5.達到所要求的溫度,即啟動離心轉盤到正常運轉、並慢慢進少量的物料,觀察霧滴的在幹燥室中狀態,調節供料量直到能看見霧狀液滴在幹燥室中運動,穩定供料。
6.幹燥操作完成後,停止進料、停加熱器及停止離心盤轉動,待出口溫度低於(yu) 80後再停止排風機。
7.拆卸管道、分離器,收集粉料。
8.取出離心噴霧頭小心拆開清洗,後抹幹安裝好垂直放置,盒中保存。 注意:拆洗離心轉盤,要特別小心,因它是橈性軸很容易壓變形而致損壞。
9.測定產(chan) 品的含水率及觀測形態。
(五)實驗數據及結果
幹燥室設定幹燥溫度:170; 實驗環境溫度:25; 添加增稠劑後原料的可溶性固形物含量:21.0%.
實驗室噴霧幹燥機指導書(shu)
(六)實驗室噴霧幹燥機的特點
1)幹燥速度快。料液經噴霧後,表麵積大大增加,在高溫氣流中,瞬間就 可蒸發95%-98%的水份,完成幹燥時間僅(jin) 需數秒鍾。
2)采用並流型噴霧幹燥形式能使液滴與(yu) 熱風同方向流動,雖然熱風的溫度較高,但由於(yu) 熱風進入幹燥室內(nei) 立即與(yu) 噴霧液滴接觸,室內(nei) 溫度急降,而物料的濕球溫度基本不變,因此也適宜於(yu) 熱敏性物料幹燥。
3)使用範圍廣。根據物料的特性,可以用於(yu) 實驗室噴霧幹燥機,大多特性差異很大的產(chan) 品都能用此機生產(chan) 。
4)整個(ge) 操作密閉性,適用於(yu) 潔淨生產(chan) 區域。由於(yu) 噴霧幹燥操作在密閉的塔
內(nei) 進行,避免了交叉汙染和粉塵飛揚,適合於(yu) 製藥工業(ye) 中原料藥生產(chan) ,特別是無菌原料藥的生產(chan) 。
5)由於(yu) 幹燥過程是在瞬間完成的,產(chan) 成品的顆粒基本上能保持液滴近似的 球狀,產(chan) 品具有良好的分散性,流動性和溶解性。