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小型噴霧干燥機(jī)采用超臨界流體噴霧干燥技術(shù)

發(fā)布時間:2024-11-02
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小型噴霧干燥機(jī)模擬研究和詳細(xì)介紹:目前,研究開發(fā)了新型的噴霧冷凍干燥裝置小型噴霧干燥機(jī),采用冷凍除濕脫水連續(xù)制備低溫低濕空氣,結(jié)合特殊設(shè)計的霧化裝置,實現(xiàn)了料液的連續(xù)制冰粉和干燥。 超臨界噴霧干燥 超臨界流體技術(shù)是一種比較新的技術(shù)。研究以不同的干燥技術(shù)制備蛋白質(zhì)脂質(zhì)體粉末,其中就采用了超臨界噴霧干燥和亞臨界噴霧干燥技術(shù),并且比較了利用不同方法獲得的粉體性質(zhì),包括粒徑分布和形態(tài)等。利用超臨界噴霧干燥技術(shù)干燥糖和雞蛋白等,研究表明:其干燥產(chǎn)品的顆粒粒徑在1~60μm之間,且顆粒呈球形,表面較光滑。因流體本身的特殊性質(zhì)使得超臨界流體在不同的領(lǐng)域得到了逐步推廣和應(yīng)用,例如超臨界流體萃取技術(shù)、超臨界流體干燥技術(shù)、超臨界流體反應(yīng)等。但是,超臨界流體和水的相容性較差,直接采用超臨界干燥有困難,必須借助其他的溶劑夾帶,而噴霧干燥經(jīng)常面臨的是水溶液的干燥。因此,把超臨界流體和噴霧干燥結(jié)合,形成新的超臨界流體噴霧干燥技術(shù)是一個值得研究的領(lǐng)域和方向。國外已有研究人員開展此項技術(shù)研究,國內(nèi)尚未見有相關(guān)的報道。
噴霧干燥的數(shù)學(xué)模型與分析:隨著計算機(jī)技術(shù)的發(fā)展,快速獲得復(fù)雜數(shù)學(xué)模型的數(shù)學(xué)解變得可行。上運(yùn)用計算流體力學(xué),技術(shù)來模擬整個噴霧干燥過程,已取得了相當(dāng)?shù)某晒?。進(jìn)行了一系列利用計算流體力學(xué)研究噴霧干燥過程的工作,主要集中在模型的建立、模型的修正和校核,新型干燥塔的研究,水平噴霧干燥、離心式噴霧干燥和大型工業(yè)化壓力噴霧干燥研究等方面。
研究結(jié)果表明:目前商業(yè)cfd軟件可以在一定的范圍內(nèi)用來分析噴霧干燥塔內(nèi)氣體介質(zhì)的溫度場、速度場、濕度場以及物料的飛行軌跡、濕度變化、溫度變化等。若要更好地獲得霧滴的干燥特性,還必須有針對性地加入用戶的自定義程序,特別是干燥模型。另外,由于干燥塔內(nèi)的氣體處于紊流狀態(tài),適當(dāng)?shù)奈闪髂P鸵矔δM結(jié)果產(chǎn)生較大影響,特別是當(dāng)干燥介質(zhì)采用旋轉(zhuǎn)式進(jìn)風(fēng)方式時,紊流影響更大。 zui近,對噴霧干燥的瞬態(tài)進(jìn)行了模擬研究。結(jié)果表明:干燥塔內(nèi)的流場隨著時間的變化在變化,使得霧滴在干燥塔內(nèi)的運(yùn)動呈不規(guī)則狀態(tài),因此,即使采用相同霧滴狀況的設(shè)定,也將得到不同干燥過程的干燥顆粒;雖然允許一定的殘余溶劑要求,但霧滴實際飛行過程中依然存在著返回高溫區(qū)域的可能性。這些現(xiàn)象尚待進(jìn)一步的分析和驗證。
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