同其它干燥設(shè)備相比，噴霧干燥裝置存在著干燥容積強(qiáng)度較低（相對能耗較大；體積較大）操作要求較高等缺點(diǎn)。但它的優(yōu)點(diǎn)有：
①單臺處理量大（每小時可處理90m3左右的液體）；
②物料受高溫時間短，故可處理熱敏性物料；
③產(chǎn)品的球形度好，且粒度可在一定范圍內(nèi)調(diào)節(jié)；
④過程簡單，不需要在干燥后粉碎、篩選。
噴霧干燥在溶液、懸浮液類物料的干燥時，往往處于位置，而且該技術(shù)發(fā)展很快。隨著我國國民經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，近20年來我國已有20余家能制造噴霧干燥裝置的企業(yè)。但是，大多數(shù)規(guī)模不大，生產(chǎn)手段、檢測能力不足，企業(yè)本身的科研開發(fā)能力較弱。略具規(guī)模的僅3~4家工廠，估計年產(chǎn)值約2億~4億元。目前已從根本上扭轉(zhuǎn)單純依靠進(jìn)口的局面，而且已有少量出口，方向主要是東南亞各國及韓國。
我國生產(chǎn)的噴霧干燥成套裝置的規(guī)格和能力（按噴霧液量計），從5㎏/h到26000kg/h。近已開發(fā)成功45~90t/h能力的大型離心式噴霧干燥機(jī)（該裝置是電力總公司為配套125MW發(fā)電機(jī)組煙氣脫硫所用）。已經(jīng)可以滿足國內(nèi)各行業(yè)，多品種干燥產(chǎn)品的需要，大約可以覆蓋400多種物料。中國噴霧干燥機(jī)的質(zhì)量和綜合性能，已接近丹麥NIRO公司水平。
20世紀(jì)90年代晚期的水平主要差距表現(xiàn)在外觀和配套（如風(fēng)機(jī)等）的耐用性方面，由于價格差距較大，故具有明顯的競爭力。
一、噴霧干燥機(jī)在我國的發(fā)展概況
⑴離心式霧化器
用電機(jī)驅(qū)動增速機(jī)帶動調(diào)整旋轉(zhuǎn)葉輪，借助于離心力將液體霧化至幾十微米的液滴群。這就是旋轉(zhuǎn)式噴霧干燥機(jī)的工作原理。這種機(jī)型的特點(diǎn)是：流通量大、不易堵塞、操作性能穩(wěn)定、能耗較少、單臺生產(chǎn)能力大、產(chǎn)品粒度均勻。因此，已成為噴霧干燥機(jī)中的主流機(jī)型。
我國生產(chǎn)的旋轉(zhuǎn)式噴霧干燥機(jī)，其轉(zhuǎn)速從10000r/min至32000r/min，噴液量可達(dá)90m3/h。經(jīng)過20年來的探索，目前已完全成熟。我國生產(chǎn)的旋轉(zhuǎn)式噴霧干燥機(jī)組從設(shè)計階段就考慮了中國的材料等特點(diǎn)，比NIRO公司生產(chǎn)同規(guī)格產(chǎn)品的外型略大，但運(yùn)行更平穩(wěn)、壽命更長。如國外某公司的F160機(jī)組，由于采用傳統(tǒng)的行星齒輪傳動，不可避免地要有一副快速轉(zhuǎn)動的行星架，常常由于行星架上的行星輪安裝精度不夠而發(fā)生事故。中國產(chǎn)的RW10TE及RW45T型機(jī)組采用準(zhǔn)行星齒輪傳動，用無公轉(zhuǎn)的行星輪傳動，取消了行星架，從而使機(jī)構(gòu)的可靠性大為增加。
大型旋轉(zhuǎn)式噴霧干燥機(jī)主要應(yīng)用于火電廠煙氣脫硫、造紙廠廢液處理、垃圾焚燒及大型化工產(chǎn)品的干燥，如偏硅酸鈉、白炭黑生產(chǎn)等。
⑵氣流式霧化器
借助于高速氣流分散液滴的裝置為氣流霧化器，通常采用的氣體的壓縮空氣。由于其加工較簡單、處理量較大而不易堵塞，曾經(jīng)在我國大量采用，但其能耗為旋轉(zhuǎn)式霧化器呈平方關(guān)系增長，故一般不宜用在大型干燥機(jī)上。
我國在20世紀(jì)80~90年代研究較深入，氣流霧化器與國外產(chǎn)品相比在相同氣流比下的可霧化粘度，已經(jīng)達(dá)到國際先進(jìn)水平。據(jù)報導(dǎo)，美國為100000MPa?s,日本為60000MPa?s，而我國也已超過100000MPa?s。
氣流式霧化器雖然其霧化能耗較大，而往往高含固物料的粘度較高。由于它能霧化高粘度物料，所以當(dāng)含固率高，料液在噴霧干燥時的綜合能耗還是合理的（較低的）。而選用旋轉(zhuǎn)式霧化時，在高粘度時不能良好霧化而被迫添加水分，從而使熱能和動力能耗均相應(yīng)提高。
我國制造的氣流霧化器有二流體和三流體兩種，規(guī)格有5kg/h到1500kg/h（處理量約10余種），氣液比均可在0.5以下。
應(yīng)用的典型物料有銨基類乳化、岐化松香皂、聚乙烯基吡咯烷酮（PVP）和微晶纖維等。
⑶壓力霧化器
使液體產(chǎn)生靜壓在通過小孔時產(chǎn)生高速射流，將液體霧化成液滴的裝置為壓力式霧化器。它的霧化能耗僅為旋轉(zhuǎn)霧化器的一半，是的一種。但是，由于它必須經(jīng)過小孔而對料液的含質(zhì)過濾要求較高，以免在生產(chǎn)過程中經(jīng)常堵塞孔眼。同時，與之配套的壓力泵在大規(guī)格時也不多（一般在5m3/h以下），因此限制了它的使用。
壓力式霧化器在5MPa以上為高壓式，可得到很細(xì)的霧群。一般用于食品工業(yè)，如牛乳、豆乳、大豆分離蛋白等生產(chǎn)。在5MPa以下為低壓式可得到粒子較粗的霧群。為充分干燥節(jié)省干燥塔高度，通常采用噴泉式，即自下向上噴霧，典型的物料是氧化鋁、鐵氧體等特種陶瓷的干燥和造粒用。這些噴霧干燥機(jī)的產(chǎn)品質(zhì)量已經(jīng)完全可以同國外產(chǎn)品競爭。
二、近年來噴霧干燥裝置的進(jìn)展
隨著國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，人們對物質(zhì)生活質(zhì)量要求的提高，對許多產(chǎn)品不僅要求其干燥，而且對終產(chǎn)品的色、香、味、復(fù)溶性能（冷溶或速溶），維生素活性保留率等提出更高的要求，對于有些貴重藥品的總得率也十分苛刻。這些要求正是我國面對進(jìn)入WTO以后，國際市場對我們的要求。以下概括我國在噴霧干燥領(lǐng)域，面對客觀市場的要求所開發(fā)的新型裝置。這些裝置的共同特點(diǎn)是，不用單一的噴霧干燥機(jī)作為商品出售，而是以噴霧干燥機(jī)為核心，針對物料的特點(diǎn)，采用其它干燥裝置或輔助設(shè)備組合式的干燥設(shè)備系統(tǒng)，使其終產(chǎn)品滿足用戶的需求。
⑴組合式三級干燥裝置
噴霧干燥+內(nèi)置式固定流化床+振動流化床的三級聯(lián)合干燥裝置。在噴霧干燥階段用較高的進(jìn)氣溫度，在形成顆料的同時，迅速脫去大部分表面水。在第二階段用較低的溫度、較長的時間脫去粉料內(nèi)部的水分。既節(jié)約了噴霧段的容積，又可節(jié)省約20%能源。在第三階段的振動流化床中可以噴入卵磷脂漿液使產(chǎn)品團(tuán)聚后達(dá)到冷溶和速溶性。還導(dǎo)入除濕后的干冷空氣使產(chǎn)品冷卻包裝。
這種三級干燥聯(lián)合裝置在中國已用于牛乳、椰奶、香蕉粉、粉末油脂（棕櫚油原料）、香茄汁等產(chǎn)品，并取得成功。規(guī)模在5000kg/h至1000kg/h不等。
⑵高含糖類物料的噴霧干燥裝置
在許多食品和中藥類物料中含有豐富的糖分。如乳糖、麥芽糖、蔗糖、葡萄糖、果糖等。如當(dāng)歸中含大量蔗糖，其“玻璃態(tài)轉(zhuǎn)變溫度”僅61℃，當(dāng)吸水時其值還要低，而常規(guī)的噴霧干燥進(jìn)風(fēng)溫度控制在70～100℃，使已經(jīng)干燥的干粉粘結(jié)在干燥塔內(nèi)，導(dǎo)致生產(chǎn)的困難。
除了糖以外的低“玻璃態(tài)轉(zhuǎn)變溫度”物料，還有許多物料可以用同樣的方法解決。如山梨醇、VBt、脲醛膠、聚醛酸乙烯膠等。我國已有幾家企業(yè)生產(chǎn)出來夾套冷卻、中間空氣清掃，塔底用除濕空氣冷卻等專用設(shè)備。
⑶生物化學(xué)類噴霧干燥裝置
這類物料大多數(shù)為藥品，對裝置的清潔要求高，在生產(chǎn)過程中要防止外界雜菌的侵入，產(chǎn)品較貴而對回收率要求十分苛刻。這類裝置的共同點(diǎn)是熱空氣在加熱前后，均需經(jīng)過濾。產(chǎn)品的包裝間要求隔離，干燥過程在正壓下運(yùn)行，終達(dá)到規(guī)定的GMP（藥品級）標(biāo)準(zhǔn)。
目前我國已能提供生產(chǎn)的裝置已用于肝素鈉、青鏈霉素、蚓激酶、VB2及泛酸鈣等。其排放尾氣含塵量可低于20㎎/?，總收率可超過99.98%。
⑷環(huán)保類噴霧干燥裝置
中國在“七五”期間曾投入巨大人力、物力進(jìn)行火力發(fā)電廠的煙氣脫硫工程的研究開發(fā)工作。一直延伸至“十五”期間，經(jīng)過不懈的努力，試探了多種方法，迄今較為成熟的技術(shù)有兩項。一項是石灰漿中和SO2的半干法；另一項是用氨水中和得到硫銨和硝銨的電子束法。
這兩項技術(shù)都要求將液體分散成霧滴，與氣相中的Sox或NOx相接觸而發(fā)生相關(guān)的反應(yīng)。因此實際上都離不開噴霧干燥工程或裝置。
這類裝置的特點(diǎn)是處理量大，如一臺RW10T型高速離心式噴霧干燥機(jī)的能力為10～20?/h，只能配25MW小型發(fā)電機(jī)組。若以我國主力發(fā)電機(jī)組都在125MW以上計，則單臺噴霧干燥機(jī)的能力要超過45?/h。這種越大型高速噴霧干燥機(jī)的研制，正由電力總公司組織進(jìn)行，并由江蘇林洲干燥機(jī)廠實施，設(shè)計單位是中國林科院林產(chǎn)化工研究所，目前已投入工業(yè)化應(yīng)用。這種裝置的規(guī)模全世界僅有丹麥NIRO公司生產(chǎn)，其次就是中國。
與之相類似的裝置是垃圾焚燒中的氣體凈化。針對氣體中不同有害成分，噴灑相應(yīng)的藥液。我國處于起步階段，在日本、美國，近停用了數(shù)以千計的焚燒爐。其原因是塑料焚燒后產(chǎn)生二惡英、氰化物等毒物，用活性炭吸附后再埋入土中，會重新污染土壤，故我國在垃圾焚燒氣體凈化方法宜持慎重態(tài)度。
造紙廠排放的黑液中COD、BOD值均很高，不能用一般的污水處理法解決，排放約占我國排放總量的30%，為主要污染源。而黑液中的木質(zhì)素等組分經(jīng)過加工卻可以轉(zhuǎn)化為益。將黑液經(jīng)蒸發(fā)濃縮后成濃黑液，用噴霧干燥噴成干粉的裝置已有近20家造紙廠使用。廣州造紙廠其產(chǎn)品木質(zhì)素磺酸鈣為電、暢銷產(chǎn)品，連續(xù)多年利潤占全廠30%/以上。
值得注意的是發(fā)達(dá)造紙原料多為木材，而我國大量使用草類原料（麥、蘆葦、蔗渣等），后者的黑液成分比前者復(fù)雜得多。草漿比木漿灰分和糖分高。從而帶來許多技術(shù)難題。（如糖分的低玻璃態(tài)溫度帶來的粘結(jié)問題），但我國目前均已逐個克服。從這個意義上看，我國在此領(lǐng)域中已超過國際水平。
⑸氧敏性物料的噴霧干燥裝置
有一些物質(zhì)對氧極其敏感而發(fā)生變性，如β-胡蘿卜素在有氧氣下干燥時，會損失48%，有些物料用有機(jī)溶劑制備，在干燥時蒸發(fā)的濕分是溶劑，在干燥前后必須與氧隔離。有以下三種流程可供不同氧敏程度的要求選擇。
系統(tǒng)中充氮或CO2惰性氣體，氣體經(jīng)干燥后被深冷，有機(jī)溶劑可以回收重復(fù)加熱循環(huán)使用。這類裝置要求風(fēng)機(jī)和干燥設(shè)備制造嚴(yán)密，不能漏氣方可正常運(yùn)行。典型適用物料有納米材料、Vc鹽及部分特種陶瓷（超硬物質(zhì)）。這類裝置的中、小規(guī)模系統(tǒng)在我國已經(jīng)成熟，并有部分出口。
以燃燒潔凈燃料（如天然氣、丙烷等）為熱源，在燃燒后自然消除了氧氣。再用部分干燥后含濕的低溫氣體以及用少新鮮空氣同時摻入干燥熱氣流以調(diào)節(jié)和控制干燥的進(jìn)風(fēng)溫度，進(jìn)行干燥。這種方法的熱氣流中含氧量約8%，對于某些氧敏物質(zhì)是適宜的。其優(yōu)點(diǎn)是運(yùn)行成本低，節(jié)能約30%，設(shè)備制造及操作相對簡單，典型物料是染料中間體H酸的噴霧干燥。
用上述方法，將干燥后的尾氣冷卻、除濕，返回到高溫氣流中，即不添加鷴空氣而使系統(tǒng)中的氣體含氧量控制在2%以下，不需要補(bǔ)充惰性氣體，同時可以回收溶劑。此法已成功地用于生產(chǎn)螺旋藻，以保證其中的β-胡蘿卜素不被氧化。其它的氧敏物質(zhì)如原花青素及其甙類衍生物也可以用此法生產(chǎn)。但我國處于起步階段。
三、噴霧干燥附屬設(shè)備的進(jìn)展
⑴回收系統(tǒng)
噴霧干燥的終目的是回收合格的產(chǎn)品。若主體設(shè)備再好，而出現(xiàn)低回收率、高耗能的回收系統(tǒng)，則用戶是不能滿意的。我國噴霧干燥系統(tǒng)中常規(guī)采用的三種方法回收細(xì)粉：
①旋風(fēng)分離器——當(dāng)平均粒徑大于2μm時，回收率大于98%，而阻力可低于1500Pa的旋風(fēng)分離器，在我國已有定型的系列產(chǎn)品，直徑可達(dá)2.3m。上述指標(biāo)已達(dá)到20世紀(jì)90年代末水平。
②袋濾器——由于冶金、化工、水泥等行業(yè)的需要，我國有一批正規(guī)的開發(fā)袋濾器隊伍。近年來在布袋材質(zhì)、脈沖方式等方面均取得了可喜成果，并已投入了大規(guī)模生產(chǎn)應(yīng)用。有的企業(yè)產(chǎn)品，可以在1.5～2m/s風(fēng)速下，保證效率達(dá)99.9%以上，排放深度大于5mg/??？梢哉J(rèn)為我國的袋濾器水平已趕上國際水平。
③尾氣洗滌器——用水清洗從旋風(fēng)分離器出來含有少量粉塵的裝置。循環(huán)用的洗滌水洗下粉塵后會逐步被濃縮，在造紙廠用稀黑液代替水，還可以充分利用熱能。我國效率可達(dá)99.98%，排放氣體含塵量低于20mg/?，阻力低于1000Pa。
⑵加熱系統(tǒng)
①蒸汽加熱器——大多數(shù)國產(chǎn)的蒸汽加熱器的元件均已用鋁翅鋼管，并已經(jīng)只可以在一臺加熱器充分利用蒸汽的過熱段，高壓飽和和段和高壓水泄壓閃蒸后的低壓飽和段，得到的被加熱空氣溫度與飽和氣溫差不大于10℃，顯示了相當(dāng)高的傳熱效率，稱為三級蒸汽加熱器，已經(jīng)在大規(guī)模生產(chǎn)中應(yīng)用。
②燃油熱風(fēng)爐——這種用燃燒輕柴油去間接加熱空氣的爐型，其總傳熱系數(shù)可達(dá)40kcal/h?㎡?℃,廣泛用在各種噴霧干燥機(jī)上。因國內(nèi)燃燒器性能不夠完善，目前大多采用意大利的利雅牌，德國產(chǎn)的歐科或美國的MAXON，以提高整套噴霧干燥機(jī)的水平。
③燃油熱風(fēng)爐的另一種型號是用燒燒后煙氣直接進(jìn)入干燥系統(tǒng)。這兩種爐型的共同點(diǎn)是用室溫空氣形成夾套，既可預(yù)熱空氣又防止了散熱，充分利用熱量。我國燃油熱風(fēng)爐已具備各種規(guī)格型號，完全可以配備各種規(guī)模的噴霧干燥機(jī)，技術(shù)已經(jīng)成熟而進(jìn)入商品化階段。
④燃煤熱風(fēng)爐——由于我國是產(chǎn)煤大國，故在許多場合的用戶愿意用煤作熱源以降低生產(chǎn)成本。上海有兩家專業(yè)化生產(chǎn)廠，可以在間接加熱情況下得到600℃以上的高溫?zé)峥諝?，這種產(chǎn)品亦已成熟。
⑶細(xì)粉回收系統(tǒng)
一些干粉的粒徑過細(xì)，在復(fù)溶時產(chǎn)生困難，會發(fā)生抱團(tuán)而中干。在噴霧干燥塔尾氣中分離出細(xì)粉用噴射泵重新打回干燥塔，使之與即將干燥的液滴團(tuán)聚。這種流程所得到的產(chǎn)品粒徑均勻并全是較粗的粒子，在食品工業(yè)中用得較多。
在機(jī)電獎品中往往控制系統(tǒng)很大程度上影響到該產(chǎn)品的性能和檔次，在噴霧干燥機(jī)中同樣如此。目前在大型噴霧干燥的系統(tǒng)裝置中，我國已能做到PLC控制，CRT及DCS控制。使整個系統(tǒng)控制做到集中、自動和智能化，尤其在出口設(shè)備的配套上更為如此。
四、我國噴霧干燥機(jī)的行業(yè)管理及科技開發(fā)系統(tǒng)
由于干燥行業(yè)為各行業(yè)所需。所以它的發(fā)展實際上是由許多行業(yè)所參與共同努力的結(jié)果。在制造質(zhì)量、檢驗、管理等歸口到能用機(jī)械行業(yè)，有專設(shè)的行業(yè)協(xié)會負(fù)責(zé)。在該行業(yè)協(xié)會的協(xié)調(diào)下，已制定有一系列的干燥設(shè)備行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。如于1998年7月公布實施的“離心式噴霧干燥機(jī)”行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，編號為/T8714-1998，收到了很好的規(guī)范產(chǎn)品質(zhì)量的效果。
我國有不少大專院校、科研單位長期與生產(chǎn)企業(yè)掛鉤合作，理論與實踐緊密結(jié)合，既推動了干燥事業(yè)的發(fā)展，又豐富了理論知識的。已有一批專門從事噴霧干燥的碩士生、博士生、專業(yè)開展噴霧干燥基礎(chǔ)理論研究和新產(chǎn)品、新流程的開發(fā)工作，有力地支持和指導(dǎo)了各企業(yè)的發(fā)展。
噴霧干燥的科研系統(tǒng)歸口在中國化工學(xué)會，每兩年有一次全國性學(xué)術(shù)交流會，并已與國際干燥學(xué)會掛鉤，已于2002年9月下旬在北京召開世界第13屆國際干燥技術(shù)研討會。
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