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小型喷雾干燥机的实验案列 喷雾干燥如何做好保养

时间:2020-08-28    来源:仪多多仪器网    作者:仪多多商城     
  (一)实验目的
了解实验室喷雾干燥机工作流程及工作原理;
熟识实验室喷雾干燥机的操作;
通过实验深入了解实验室喷雾干燥机的优点和缺点;
了解喷雾干燥产品形态。
(二)实验原理与内容
喷雾干燥是采用雾化器将原料液分散为雾滴,并用热气体(空气、氮气或过热水蒸气)干燥雾滴而获得产品的一种干燥方法。原料液可以是溶液、乳浊液、悬浮液。
实验室喷雾干燥机将料液分散为雾滴,增大干燥过程的传热传质速率。雾化器是喷雾干燥的关键部件之一,目前常用的有3种,即压力式雾化器、离心式雾化器、气流式雾化器。
雾化的液体与热气流的接触表面积很大,它与较高温度的气流一接触就迅速进行传热传质,雾滴水分吸收热量后又迅速蒸发成水蒸气,空气既作载热体又作载湿体。在干燥初期,雾滴很小,物料内部湿含量的扩散传递而造成的干燥阻力几乎等于零,物料的温度一直处于物料的表面湿球温度,为恒速干燥阶段。在物料表面没有充水分时,物料就开始升温并在内部形成温度梯度,为降速干燥阶段。若当温度梯度很大,物料内部的蒸汽压大于物料粒子表面内聚力时,粒子即会爆开,瞬时增大传质蒸发表面。因此喷雾干燥的粉末大多是非球形。
本实验是采用实验室喷雾干燥机,实验内容包括 :
1、实验室喷雾干燥机流程及设备结构介绍;
2、实验室喷雾干燥机使用操作要点介绍;
3、喷雾干燥;
4、干燥产品形态观察。
(三)实验仪器、设备实验室喷雾干燥机。
设备参数:离心盘直径50mm、干燥室直径800mm,圆筒高600毫米,筒锥角度60°。这样的离心喷雾高速旋转的动力是采自压缩空气,压缩空气推动涡轮通过挠性轴带动离心盘转动,液料从加工料中均匀滴入离心盘中央受离心力的作用以切线方向甩出,绕成大小均匀的雾状水滴,分别于干燥室中;由于离心盘转速高达2.5万转/分。挠性轴细小,故注意操作,小心加料均匀,防止结焦以保证离心盘的动力平衡。
实验材料:牛奶
测量仪器:小型实验室喷雾干燥机上热电偶温度计(进出风)、形态观察仪器。
(四)实验步骤
1.测定实验环境温度、牛奶含水率及可溶性固性物含量等。
2.认真检查设备流程和各部件的结构构造。
3.启动排风机,检查系统部分连接是否良好,有无漏气的地方。
4.接上加热电源预热干燥室,设定温度为190。
5.达到所要求的温度,即启动离心转盘到正常运转、并慢慢进少量的物料,观察雾滴的在干燥室中状态,调节供料量直到能看见雾状液滴在干燥室中运动,稳定供料。
6.干燥操作完成后,停止进料、停加热器及停止离心盘转动,待出口温度低于80后再停止排风机。
7.拆卸管道、分离器,收集粉料。
8.取出离心喷雾头小心拆开清洗,后抹干安装好垂直放置,盒中保存。 注意:拆洗离心转盘,要特别小心,因它是桡性轴很容易压变形而致损坏。
9.测定产品的含水率及观测形态。
(五)实验数据及结果
干燥室设定干燥温度:170; 实验环境温度:25; 添加增稠剂后原料的可溶性固形物含量:21.0%.
实验室喷雾干燥机指导书
(六)实验室喷雾干燥机的特点
1)干燥速度快。料液经喷雾后,表面积大大增加,在高温气流中,瞬间就 可蒸发95%-98%的水份,完成干燥时间仅需数秒钟。
2)采用并流型喷雾干燥形式能使液滴与热风同方向流动,虽然热风的温度较高,但由于热风进入干燥室内立即与喷雾液滴接触,室内温度急降,而物料的湿球温度基本不变,因此也适宜于热敏性物料干燥。
3)使用范围广。根据物料的特性,可以用于实验室喷雾干燥机,大多特性差异很大的产品都能用此机生产。
4)整个操作密闭性,适用于洁净生产区域。由于喷雾干燥操作在密闭的塔
内进行,避免了交叉污染和粉尘飞扬,适合于制药工业中原料药生产,特别是无菌原料药的生产。
5)由于干燥过程是在瞬间完成的,产成品的颗粒基本上能保持液滴近似的 球状,产品具有良好的分散性,流动性和溶解性。

离心式喷雾干燥机通常用颗粒干燥的离心式风机按叶片组合,分为两种即后倾叶型离心式风机和前倾叶型离心式风机。离心式风机主要出进风口、山风口、叶轮、机壳等组成。叶轮由前盘、叶片、后盘组成。离心式风机—般制成单幅、单面进气,也可以制成双幅、双面进气。风机与电动机的联接方式有直接联接或采用皮带传动。

小型喷雾干燥机后倾叶离心式风机的风压速度在离心式风机中相对比较较低。小型喷雾干燥机后倾风机的优点是当叶片转动时,空气在叶片之间有良好的导引条件,使它离开叶片末悄时的速度较小,所以空气离开叶轮之后,因涡流、折向及摩擦阻力等引起的损失比较小。同时空气在机壳里运动所产生的噪音也比较小。后倾叶型离心式风机的性能表明,有效作业区的风量是在全风量输出的50-65%之间。

喷雾干燥设备是连续式常压干燥器的一种。用特殊设备将液料喷成雾状,使其与热空气接触而被干燥。用于干燥有些热敏性的液体、悬浮液和粘滞液体,如牛奶、蛋、单宁和药物等。也用于干燥染料、低碳电池材料,中间体、肥皂粉和无机盐等。   喷雾干燥机专为大专院校、科研院所、制药厂、从事医药(中药、西药、生物制药)食品、化工等科研机构和产业化的企业和个体,在从事小试研究而设计的小型喷雾干燥机,干燥过程中低噪音、干燥速度快,液体受热温度较低,操作过程简单,方便,特别适用热敏性物料的干燥。仍保持原有的色泽、香味,具有良好的分散性,流动性和溶解性。溶液进入喷雾干燥设备数秒钟后可直接得到均匀干粉,省工、省力、卫生。

 

喷雾干燥机操作流程

    喷雾干燥机为连续式常压干燥器的一种。用特殊设备将液料喷成雾状,使其与热空气接触而被干燥。用于干燥有些热敏性的液体、悬浮液和粘滞液体,如牛奶、蛋、单宁和药物等。也用于干燥燃料、中间体、肥皂粉和无机盐等。

    喷雾干燥机操作流程

    1.准备

    待喷雾的物料需要经过均质机彻底乳化均质并过80目筛网(以免堵塞雾化器及管道),置于不锈钢桶中备用。另外接一桶自来水用于清洗雾化器及喷雾腔体。安装好蠕动泵的料管,夹牢,进料口前头用8个大小的螺母套牢(防止飘起来吸入空气),放入料桶中备用。

    2.检查

    检查连接除湿机和集料桶的管道上面的蝶阀是否都处于打开状态,喷雾塔上的风门应处于全开状态,喷雾舱门应关牢,各连接管道的快装卡箍应安装正确,空气压缩机的出气阀应打开,排空阀关掉,空压管连接良好。

    3.开机工作程序

    按下除湿机的开关,闭合喷雾干燥机的空继开关,调整空压机出气压力为0.25Mpa(拔出黑色按钮调整好后按下即可),顺时针旋转红色急停按钮,打开液晶操作画面,等待15S自动进入操作界面,设置工艺参数:设定温度180℃,下限温度为180℃,上限温度192℃,温度介于设定和下限之间,加热打开时间10s,加热关闭时间3s,振击器设置振动2S,停止2-10S(参考物料在壁上的堆积情况),若喷水等固形物含量很低的物质时应该把设定温度调整至185-190℃,下限改为185℃。

    开机先打开引风机、除湿机、电加热开关(电加热开自动按钮,否则温度到了设定温度不会跳掉还会继续加热),对系统进行预热,照明灯可以常开,待监测进风温度到达设定温度,出风温度达到80-90度之间并且温度比较稳定时,打开雾化器30S,然后再打开界面中的蠕动泵开关,调整转速至12-18之间(根据物料调节),前期蠕动泵开慢点,切忌不要料管露空引入空气(雾化器温度高,缺乏新料冷却会使少量料液迅速干燥,堵塞雾化器),雾化器上方向箭头指向“→”,在雾化器上按下Start键,开始蠕动上料。待物料进入雾化器开始喷雾时,打开振击器(双气锤),观察雾化情况以及出风温度,若出风温度高于90度,则可以缓慢调节蠕动泵转速(每次0.5-2),继续观察出风温度,看是否稳定,出风温度下降至86-88度稳定住既是正常喷雾流速(取决于物料粘稠度、固形物含量等因素),始终观察出风温度,调节较佳物料流速(经验值喷水在17-18,辣椒水在32,鸡膏用1:2的水溶解后是28左右)。

    4.关机程序

    所有物料吸尽后立即把进料管头投入清洗水桶中,用水喷雾来清洗雾化器,调整蠕动泵转速至15左右(水无固形物,比较难喷干),5min后观察上料管路是否被自来水清洗干净,再运转2-3分钟直至雾化器清洗干净为止。关掉蠕动泵,打开泵上的夹子使得里面的水倒流回桶内。等3-5分钟,待雾化器喷完残余的水后,即可关闭雾化器,无雾出现的时候可以关闭电加热及振击器,等待自然冷却下来。进风温度到达150℃以下时可以打开舱门,用空压枪头对准里面有料堆积的地方吹下,注意各个死角,对准底部管道弯头处喷气使料通过旋风分离器得以回收,吹干净粉料后关掉舱门吹料1分钟后关掉引风机及除湿机。关掉出料口蝶阀,取下集料器,倒出粉料装袋防潮。

    5.清洗喷雾塔

    拧松集料器右边官道上的快装卡箍,再拆掉喷雾塔底部的卡箍,即可把这节料管旋转至一边,喷雾塔底部放一大盆接水。开启雾化器及蠕动泵,进料软管放入清洗桶中吸水,按下Start键开始蠕动吸水,等开始喷雾后迅速调节转速至100,最大量喷水清洗雾化器及内部舱壁3-5min。按操作流程,先关掉蠕动泵放掉料管中的水,2分钟后关闭雾化器,再按下急停键关机并关掉控制柜里的空继开关。打开舱门,接一水管冲洗内部舱壁不干净的地方,注意不要把水冲到顶部雾化器边上的孔内(防止水倒灌入加热器中),把内壁彻底冲洗干净。

    6.清洗周围配件

    拆下旋风分离器连接的2截料管,出料口蝶阀、集料器、卡箍、硅胶垫片,全部清洗干净后控干水。清洗旋风分离器时,先拆除周边连接配件,然后一定要关掉除湿机的出口蝶阀(以免水倒灌至除湿机内),用水管对准分离器入口处冲水,出料口用水盆接住水以免溅入除湿机中烧坏电机,多角度重复冲洗几次,直至流出的废水无色澄清为止,全部配件控干水彻底干掉后装上管道。

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