在食品行业,喷雾干燥设备是一个矛盾的存在,它既能够让食品保持良好的外观和原有的营养价值,从而生产出咖啡伴侣、蛋黄粉、奶粉、汤料、果汁粉等产品;
也存在动力消耗大、体积过大、易发生粘壁现象、一次性投资大等缺陷,在国家环保重压以及人们对食品要求越来越高的情形下,喷雾干燥设备要保持其在食品工业中的地位还需多加努力。
喷雾干燥机相关故障的解决方法
一、物料粘壁的原因:
1、进料量太大,不能充分蒸发;
2、喷雾开始前干燥室加热不足;
3、开始喷雾时,下料流量调节过大;
4、加入的料液不稳定。
二、物料粘壁的采取措施:
1、适当减少进料量;
2、适当提高热风的进口和出口温度;
3、在开始喷雾时,流量要小,逐步加大,调节到适当时为止;
4、检查管道是否堵塞,调整物料固形物含量,保证料液的流动性。
5、产品水分含量太高,排风温度是影响成品水分含量的主要因素,所以造成产品水分含量太高的原因一般是排风温度太低。
而排风温度可由进料量来调节。因此相应的措施是适当减小进料量,以提高排风温度。
三、产品纯度低,杂质过多的原因:
1、空气过滤效果不佳;
2、积粉混入成品;
3、原料纯度不高;
4、设备清洗不彻底。
四、产品纯度低,杂质过多的补救措施:
1、检查空气过滤器中过滤材质敷设是否均匀,过滤器使用时间是否太长;
2、检查热风入口处焦粉情况,克服涡流;
3、喷物前应将料液过滤;
4、重新清洗设备。
五、跑粉现象严重,产品得率低的原因:
跑粉损失过多,大大影响成品的得率,一般的原因是旋风分离器的分离效果差。若出现这种情况,应检查旋风分离器是否由于敲击、碰撞而变形;提高旋风分离器进出口的气密性,检查其内壁及出料口是否有积料堵塞现象。当然分离效率还与粉末的比重及粒度的大小有关,某些物料可根据需要增加第二级除尘。
六、离心喷头运转时有杂声或振动
1、主要由于喷头的清洗和保养不当引起的喷盘内附有残留物质或主轴产生弯曲和变形,也可能是离心盘动平衡不好。
解决办法;
2、检查喷雾盘内是否有残存物质,若有应及时清洗;
3、发现主轴有异常,要进行更换;
4、对离心盘的动平衡重新调整或更换。
喷雾干燥设备按雾化器的结构可分为离心式、压力式和气流式。喷雾干燥的食品可以是溶液、浆料或糊状的物料,但必须是可用泵抽送的。
食品物料需要先进行雾化再在进入干燥室进行热交换。由于喷雾形成的料滴非常小,这就提供了相当大的换热面积,使蒸发过程得以迅速进行。
常规的实验室喷雾干燥机在对实验室中药(中草药)天然产物提取物和果汁做喷雾干燥时,由于物料本身含有很多糖类成分;
而这些成分在高温下容易融化,在喷雾干燥的瞬间就会粘在一起,形成像牛皮糖一样的东西粘在喷雾干燥机干燥室的瓶壁上,使得科研人员得不到流动性好的粉末。
为解决这一难题,科研人员试过许多方法,为了得到粉末而添加大量的辅料,如淀粉、环状糊精等;
但效果并不是很理想,因此在常规的实验室喷雾干燥机的基础上进行改进升级十分必要。
除了在中药、果汁行业中运用外,喷雾干燥机的使用范围也在拓宽,目前市场上也针对行业不同的需求进行设备的改进与升级。
例如,针对喷雾干燥机喷雾干燥中含有机溶媒物料干燥难的问题,一般有机溶媒会呈易燃易爆的特性;
而防爆型闭式实验室喷雾干燥机的出现避免了这一问题,使物料能在密闭的干燥系统中循环;
整个系统充满了惰性气体(如氮气或氩气),可避免有机溶媒气体与外界氧气的接触,确保了生产的安全性。
随着社会的发展和科学技术的进步,小型喷雾干燥机设备也朝着自动化、智能化方向迈进。
实现小型喷雾干燥机自动控制,有利于减轻工作人员的劳动强度,降低企业生产升本,提高食药的品质等。
如在粉料的制作过程中,自动化喷雾干燥机可将喷雾干燥机内的进出风温度、风量、泥浆的压力及水分等关键数据通过处理软件;
实时地分析引起系统变化的因素,并可模拟人工操作调整热风炉的温度、供浆流量等,最终代替人工的操作,达到高效、便捷、安全的效果。
实践证明,在当代,喷雾干燥是非常重要的工业干燥操作。它的工业应用非常广泛几乎涉及国民经济的每一个部门。如实验室中药(中草药)天然产物提取物和果汁的喷雾干燥,经常会产生黏壁问题,是科研人员的一大难题。
常规的实验室喷雾干燥机,在对实验室中药(中草药)天然产物提取物和果汁做喷雾干燥时,由于物料本身含有很多糖类成分,糖在高温下比较容易融化,在喷雾干燥的瞬间就融化,粘在一起,形成像牛皮糖一样的东西粘在喷雾干燥机干燥室的瓶壁上,科研人员得不到需要的流动性好的粉末,有时为了得到粉末,添加大量的辅料,如淀粉,环状糊精什么的,但是效果也都不是很理想。
粘壁现象是妨碍喷雾干燥机正常操作的一个突出问题,固体制剂(特别是中药)的喷雾干燥过程尤为明显。物料粘壁不仅不利于收集操作,而且随着时间的延长,敏感的粘壁物料会变质成为不合格物料。
从工艺角度出发,解决手段包括选用合适的溶剂,增加辅料,改变工艺参数,但是这些方法可调节的余地不是很大,因此必须从设备的角度寻求根本的解决方案。国内外专家对干燥过程中的粘壁和结块问题进行了研究,认为造成粘壁的主要原因是壁温。
喷雾干燥机粘壁一般有以下三种情况:
1、半湿物料粘壁:原因是喷出的雾滴在没有达到表面干燥之前就已经和器壁接触,因而粘在壁上,粘壁的位置一般是对着雾化器喷出的雾滴运动轨迹的平面上,和雾化器的结构,热风在塔内的运动状态有关;
2、低熔点物料的热熔性粘壁:原因是物料在一定的温度下达到熔点开始溶化而发粘,粘附在器壁上;
3、干粉的表面粘附:干粉在有限的空间中运动总会有一些碰到器壁上,这是不能避免的,但是这样的粘壁一般都不厚,只要通过空气吹或者是轻轻敲打都能震落,比较简单的解决办法是内壁抛光,可以在一定程度上解决这个问题。
防止实验型喷雾干燥机粘壁现象的五种解决方法:
以下列举了可以防止粘壁的解决方法:
1、采用夹壁干燥塔,其间用空气冷却,使壁温保持在50℃以下;
2、通过塔壁旋气片切向引入二次空气冷却塔壁;
3、塔内近壁处安装由一排喷嘴组成的气扫帚,并使之沿塔壁缓慢转动;
4、塔壁增加气锤,通过气锤的敲击,强制使粘壁物料脱离;
5、增加设备的加工精度,塔内壁抛光也可以减轻粘壁。
小型喷雾干燥机的种类很多,按气液流向可分为并流式、逆流式和混流式;按雾化器的安装方式可分为上喷下式、下喷上式;按雾化器的结构可分为离心式、压力式和气流式;按加热气体是否循环可分为开放式、部分循环式和密闭式。