實(shí)踐證明,在當(dāng)代,噴霧干燥是非常重要的工業(yè)干燥操作。它的工業(yè)應(yīng)用非常廣泛幾乎涉及國民經(jīng)濟(jì)的每一個(gè)部門。如實(shí)驗(yàn)室中藥(中草藥)天然產(chǎn)物提取物和果汁的噴霧干燥,經(jīng)常會(huì)產(chǎn)生黏壁問題,是科研人員的一大難題。
常規(guī)的實(shí)驗(yàn)室噴霧干燥機(jī),在對實(shí)驗(yàn)室中藥(中草藥)天然產(chǎn)物提取物和果汁做噴霧干燥時(shí),由于物料本身含有很多糖類成分,糖在高溫下比較容易融化,在噴霧干燥的瞬間就融化,粘在一起,形成像牛皮糖一樣的東西粘在噴霧干燥機(jī)干燥室的瓶壁上,科研人員得不到需要的流動(dòng)性好的粉末,有時(shí)為了得到粉末,添加大量的輔料,如淀粉,環(huán)狀糊精什么的,但是效果也都不是很理想。
粘壁現(xiàn)象是妨礙噴霧干燥機(jī)正常操作的一個(gè)突出問題,固體制劑(特別是中藥)的噴霧干燥過程尤為明顯。物料粘壁不僅不利于收集操作,而且隨著時(shí)間的延長,敏感的粘壁物料會(huì)變質(zhì)成為不合格物料。
從工藝角度出發(fā),解決手段包括選用合適的溶劑,增加輔料,改變工藝參數(shù),但是這些方法可調(diào)節(jié)的余地不是很大,因此必須從設(shè)備的角度尋求根本的解決方案。國內(nèi)外專家對干燥過程中的粘壁和結(jié)塊問題進(jìn)行了研究,認(rèn)為造成粘壁的主要原因是壁溫。
噴霧干燥機(jī)粘壁一般有以下三種情況:
1、半濕物料粘壁:原因是噴出的霧滴在沒有達(dá)到表面干燥之前就已經(jīng)和器壁接觸,因而粘在壁上,粘壁的位置一般是對著霧化器噴出的霧滴運(yùn)動(dòng)軌跡的平面上,和霧化器的結(jié)構(gòu),熱風(fēng)在塔內(nèi)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)有關(guān);
2、低熔點(diǎn)物料的熱熔性粘壁:原因是物料在一定的溫度下達(dá)到熔點(diǎn)開始溶化而發(fā)粘,粘附在器壁上;
3、干粉的表面粘附:干粉在有限的空間中運(yùn)動(dòng)總會(huì)有一些碰到器壁上,這是不能避免的,但是這樣的粘壁一般都不厚,只要通過空氣吹或者是輕輕敲打都能震落,比較簡單的解決辦法是內(nèi)壁拋光,可以在一定程度上解決這個(gè)問題。
防止實(shí)驗(yàn)型噴霧干燥機(jī)粘壁現(xiàn)象的五種解決方法:
以下列舉了可以防止粘壁的解決方法:
1、采用夾壁干燥塔,其間用空氣冷卻,使壁溫保持在50℃以下;
2、通過塔壁旋氣片切向引入二次空氣冷卻塔壁;
3、塔內(nèi)近壁處安裝由一排噴嘴組成的氣掃帚,并使之沿塔壁緩慢轉(zhuǎn)動(dòng);
4、塔壁增加氣錘,通過氣錘的敲擊,強(qiáng)制使粘壁物料脫離;
5、增加設(shè)備的加工精度,塔內(nèi)壁拋光也可以減輕粘壁。
小型噴霧干燥機(jī)的種類很多,按氣液流向可分為并流式、逆流式和混流式;按霧化器的安裝方式可分為上噴下式、下噴上式;按霧化器的結(jié)構(gòu)可分為離心式、壓力式和氣流式;按加熱氣體是否循環(huán)可分為開放式、部分循環(huán)式和密閉式。
噴霧干燥機(jī)為連續(xù)式常壓干燥器的一種。用特殊設(shè)備將液料噴成霧狀,使其與熱空氣接觸而被干燥。用于干燥有些熱敏性的液體、懸浮液和粘滯液體,如牛奶、蛋、單寧和藥物等。也用于干燥燃料、中間體、肥皂粉和無機(jī)鹽等。
噴霧干燥機(jī)操作流程
1.準(zhǔn)備
待噴霧的物料需要經(jīng)過均質(zhì)機(jī)徹底乳化均質(zhì)并過80目篩網(wǎng)(以免堵塞霧化器及管道),置于不銹鋼桶中備用。另外接一桶自來水用于清洗霧化器及噴霧腔體。安裝好蠕動(dòng)泵的料管,夾牢,進(jìn)料口前頭用8個(gè)大小的螺母套牢(防止飄起來吸入空氣),放入料桶中備用。
2.檢查
檢查連接除濕機(jī)和集料桶的管道上面的蝶閥是否都處于打開狀態(tài),噴霧塔上的風(fēng)門應(yīng)處于全開狀態(tài),噴霧艙門應(yīng)關(guān)牢,各連接管道的快裝卡箍應(yīng)安裝正確,空氣壓縮機(jī)的出氣閥應(yīng)打開,排空閥關(guān)掉,空壓管連接良好。
3.開機(jī)工作程序
按下除濕機(jī)的開關(guān),閉合噴霧干燥機(jī)的空繼開關(guān),調(diào)整空壓機(jī)出氣壓力為0.25Mpa(拔出黑色按鈕調(diào)整好后按下即可),順時(shí)針旋轉(zhuǎn)紅色急停按鈕,打開液晶操作畫面,等待15S自動(dòng)進(jìn)入操作界面,設(shè)置工藝參數(shù):設(shè)定溫度180℃,下限溫度為180℃,上限溫度192℃,溫度介于設(shè)定和下限之間,加熱打開時(shí)間10s,加熱關(guān)閉時(shí)間3s,振擊器設(shè)置振動(dòng)2S,停止2-10S(參考物料在壁上的堆積情況),若噴水等固形物含量很低的物質(zhì)時(shí)應(yīng)該把設(shè)定溫度調(diào)整至185-190℃,下限改為185℃。
開機(jī)先打開引風(fēng)機(jī)、除濕機(jī)、電加熱開關(guān)(電加熱開自動(dòng)按鈕,否則溫度到了設(shè)定溫度不會(huì)跳掉還會(huì)繼續(xù)加熱),對系統(tǒng)進(jìn)行預(yù)熱,照明燈可以常開,待監(jiān)測進(jìn)風(fēng)溫度到達(dá)設(shè)定溫度,出風(fēng)溫度達(dá)到80-90度之間并且溫度比較穩(wěn)定時(shí),打開霧化器30S,然后再打開界面中的蠕動(dòng)泵開關(guān),調(diào)整轉(zhuǎn)速至12-18之間(根據(jù)物料調(diào)節(jié)),前期蠕動(dòng)泵開慢點(diǎn),切忌不要料管露空引入空氣(霧化器溫度高,缺乏新料冷卻會(huì)使少量料液迅速干燥,堵塞霧化器),霧化器上方向箭頭指向“→”,在霧化器上按下Start鍵,開始蠕動(dòng)上料。待物料進(jìn)入霧化器開始噴霧時(shí),打開振擊器(雙氣錘),觀察霧化情況以及出風(fēng)溫度,若出風(fēng)溫度高于90度,則可以緩慢調(diào)節(jié)蠕動(dòng)泵轉(zhuǎn)速(每次0.5-2),繼續(xù)觀察出風(fēng)溫度,看是否穩(wěn)定,出風(fēng)溫度下降至86-88度穩(wěn)定住既是正常噴霧流速(取決于物料粘稠度、固形物含量等因素),始終觀察出風(fēng)溫度,調(diào)節(jié)較佳物料流速(經(jīng)驗(yàn)值噴水在17-18,辣椒水在32,雞膏用1:2的水溶解后是28左右)。
4.關(guān)機(jī)程序
所有物料吸盡后立即把進(jìn)料管頭投入清洗水桶中,用水噴霧來清洗霧化器,調(diào)整蠕動(dòng)泵轉(zhuǎn)速至15左右(水無固形物,比較難噴干),5min后觀察上料管路是否被自來水清洗干凈,再運(yùn)轉(zhuǎn)2-3分鐘直至霧化器清洗干凈為止。關(guān)掉蠕動(dòng)泵,打開泵上的夾子使得里面的水倒流回桶內(nèi)。等3-5分鐘,待霧化器噴完殘余的水后,即可關(guān)閉霧化器,無霧出現(xiàn)的時(shí)候可以關(guān)閉電加熱及振擊器,等待自然冷卻下來。進(jìn)風(fēng)溫度到達(dá)150℃以下時(shí)可以打開艙門,用空壓槍頭對準(zhǔn)里面有料堆積的地方吹下,注意各個(gè)死角,對準(zhǔn)底部管道彎頭處噴氣使料通過旋風(fēng)分離器得以回收,吹干凈粉料后關(guān)掉艙門吹料1分鐘后關(guān)掉引風(fēng)機(jī)及除濕機(jī)。關(guān)掉出料口蝶閥,取下集料器,倒出粉料裝袋防潮。
5.清洗噴霧塔
擰松集料器右邊官道上的快裝卡箍,再拆掉噴霧塔底部的卡箍,即可把這節(jié)料管旋轉(zhuǎn)至一邊,噴霧塔底部放一大盆接水。開啟霧化器及蠕動(dòng)泵,進(jìn)料軟管放入清洗桶中吸水,按下Start鍵開始蠕動(dòng)吸水,等開始噴霧后迅速調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速至100,最大量噴水清洗霧化器及內(nèi)部艙壁3-5min。按操作流程,先關(guān)掉蠕動(dòng)泵放掉料管中的水,2分鐘后關(guān)閉霧化器,再按下急停鍵關(guān)機(jī)并關(guān)掉控制柜里的空繼開關(guān)。打開艙門,接一水管沖洗內(nèi)部艙壁不干凈的地方,注意不要把水沖到頂部霧化器邊上的孔內(nèi)(防止水倒灌入加熱器中),把內(nèi)壁徹底沖洗干凈。
6.清洗周圍配件
拆下旋風(fēng)分離器連接的2截料管,出料口蝶閥、集料器、卡箍、硅膠墊片,全部清洗干凈后控干水。清洗旋風(fēng)分離器時(shí),先拆除周邊連接配件,然后一定要關(guān)掉除濕機(jī)的出口蝶閥(以免水倒灌至除濕機(jī)內(nèi)),用水管對準(zhǔn)分離器入口處沖水,出料口用水盆接住水以免濺入除濕機(jī)中燒壞電機(jī),多角度重復(fù)沖洗幾次,直至流出的廢水無色澄清為止,全部配件控干水徹底干掉后裝上管道。