喷雾干燥技术PDF电子书下载

第1章 概述 1

1.1 喷雾干燥在日常生活及工业应用 1

1.2 喷雾干燥的定义及基本流程 1

1.3 喷雾干燥的基本过程阶段 2

1.3.1 喷雾干燥的第一个基本阶段——料液的雾化 2

1.3.2 喷雾干燥的第二个基本阶段——雾滴与热风的接触及干燥 2

1.3.3 喷雾干燥的第三个基本阶段——干燥产品与废气的分离 3

1.4 喷雾干燥系统的组成 3

1.4.1 供料系统 3

1.4.2 雾化器 4

1.4.3 热风系统 4

1.4.4 热风分布器及喷雾干燥室 6

1.4.5 干燥产品的排出 11

1.4.6 气固分离及产品回收设备 13

1.5 喷雾干燥的优缺点 16

1.5.1 喷雾干燥的优点 16

1.5.2 喷雾干燥的缺点 16

参考文献 16

第2章 喷雾干燥的基础知识 18

2.1 术语 18

2.1.1 雾滴及颗粒 18

2.1.2 团聚物 18

2.1.3 粒度 18

2.1.4 颗粒形状 18

2.1.5 粒度分布 19

2.1.6 平均粒度 19

2.2 数据的表示方法 19

2.2.1 列表法 19

2.2.2 图示法 20

2.3 数据的分析 21

2.3.1 平均直径 21

2.3.2 分布函数 22

2.4 雾滴和颗粒粒度的测量 23

2.4.1 雾滴大小及其分布的测量 23

2.4.2 颗粒粒度的测量 24

2.5 湿空气的性质及I-x图 24

2.5.1 湿空气的性质 24

2.5.2 湿空气的I-x图 29

2.5.3 I-x图的使用方法 31

2.6 喷雾干燥过程的物料衡算及热量衡算 32

2.6.1 喷雾干燥过程的物料衡算 32

2.6.2 喷雾干燥过程的热量衡算 33

2.6.3 喷雾干燥过程的热量衡算的图解法 34

2.6.4 喷雾干燥过程的热量衡算的公式法 35

2.7 物料中的水分状态和干燥速率 38

2.7.1 物料中的水分状态 38

2.7.2 干燥速率 39

参考文献 42

第3章 喷雾干燥的流程及其选择 43

3.1 开式循环流程 43

3.1.1 干燥器－旋风分离器－洗涤器流程 43

3.1.2 干燥器－旋风分离器－布袋过滤器流程 43

3.1.3 干燥器－布袋过滤器流程 43

3.1.4 开式的具有部分废气再循环的喷雾干燥流程 44

3.2 闭路循环喷雾干燥系统流程 45

3.3 半闭路循环流程 46

3.3.1 半闭路循环喷雾干燥系统的流程 46

3.3.2 自情化喷雾干燥流程 47

3.3.3 带有预热和燃烧的自惰化喷雾干燥系统 48

3.4 无菌的喷雾干燥流程 48

3.5 二级与三级的喷雾干燥流程 49

3.5.1 二级干燥流程 49

3.5.2 三级干燥流程 50

3.6 干燥器－静电除尘器系统流程 52

3.7 细粉返回到喷雾干燥塔内的流程 52

参考文献 54

第4章 雾化器的结构与计算 55

4.1 概述 55

4.1.1 料液的雾化 55

4.1.2 喷嘴的分类 55

4.2 气流式喷嘴 56

4.2.1 气流式喷嘴的原理及其优缺点 56

4.2.2 气流式喷嘴的结构 57

4.2.3 各种变量对液滴尺寸的影响 63

4.2.4 平均滴径的计算 64

4.3 压力式雾化器 71

4.3.1 压力式雾化器的操作原理及其优缺点 71

4.3.2 压力式喷嘴的结构 72

4.3.3 压力式喷嘴的操作特性 75

4.3.4 喷嘴结构尺寸对流量系数的影响 77

4.3.5 操作参数对液滴尺寸的影响 77

4.3.6 平均滴径的计算和液滴尺寸分布 78

4.3.7 压力式喷嘴的主要尺寸的计算 79

4.4 旋转式雾化器 86

4.4.1 旋转式雾化器的操作原理、类型及优缺点 86

4.4.2 光滑盘（无叶片盘）旋转雾化器 88

4.4.3 叶片盘（非光滑盘）旋转雾化器 90

4.4.4 喷雾干燥操作时的雾化轮特性 94

4.4.5 雾化轮的放大 96

4.4.6 旋转－气流杯雾化器 98

4.4.7 液体分布器 99

4.4.8 旋转式雾化器的轴的问题 100

4.4.9 雾化器的驱动方式 103

4.5 静电雾化的基本原理及其应用 105

4.5.1 静电雾化的基本原理及基本流程 105

4.5.2 静电雾化产生离子（束）的模型 107

4.5.3 平均滴径的计算 109

4.5.4 静电雾化的工业应用 109

4.6 雾化器的选择 115

参考文献 117

第5章 颗粒的形成和干燥 118

5.1 颗粒干燥过程的两个阶段 118

5.2 颗粒的形成 118

5.2.1 干燥曲线和干燥速率曲线 118

5.2.2 干燥室内的温度分布 120

5.2.3 悬浮液和乳浊液等液滴的干燥 121

5.2.4 溶液的液滴干燥 121

5.2.5 颗粒的形成 121

5.2.6 液滴干燥的某些概括性结论 124

5.2.7 影响喷雾干燥产品性质的因素 126

5.3 纯液体的液滴的蒸发时间的计算 127

5.3.1 单个液滴的蒸发时间的计算 127

5.3.2 纯液体的雾滴群的蒸发时间的计算 131

5.4 含有可溶性固体的液滴蒸发时间的计算 131

5.4.1 单个液滴的蒸发时间的计算 131

5.4.2 含有可溶性固体的雾滴群的蒸发 134

5.5 含有不溶性固体的液滴蒸发时间的计算 135

参考文献 138

第6章 喷雾干燥塔的结构设计和尺寸估算 139

6.1 喷雾干燥塔的基本结构型式 139

6.1.1 并流流动的干燥塔和空气分布器的配置 139

6.1.2 逆流流动的干燥塔和空气分布器的配置 142

6.1.3 混合流流动的干燥塔和空气分布器的配置 142

6.2 干燥塔内的空气－雾滴（或颗粒）的流动方向 143

6.2.1 空气－雾滴并流运动 143

6.2.2 空气－雾滴逆流运动 144

6.2.3 空气－雾滴混合流运动 145

6.3 空气（热风）分布器 147

6.3.1 概述 147

6.3.2 旋转式雾化器的并流流动的塔内的空气分布器 151

6.3.3 喷嘴式雾化器的塔内的热风分布器 154

6.3.4 逆流流动的干燥塔的空气分布器（喷嘴式雾化器） 156

6.3.5 混合流干燥塔的空气分布器（喷雾或旋转式雾化器） 157

6.3.6 干燥塔锥形底出料和排气方式的组合 158

6.4 干燥塔直径和高度的估算 158

6.4.1 雾滴在气流中的运动 158

6.4.2 用图解积分法，计算干燥塔的直径 162

6.4.3 用图解积分法，计算干燥塔高度 165

6.4.4 用干燥强度法，估算干燥塔容积 170

6.4.5 用体积给热系数法，估算干燥塔容积 170

6.4.6 旋转式雾化器的喷雾干燥塔直径的确定 171

6.4.7 喷雾干燥塔的某些经验数据 171

6.4.8 行业和企业的某些标准 172

6.5 喷雾干燥操作中的粘壁问题 174

6.5.1 概述 174

6.5.2 半湿物料粘壁 178

6.5.3 低熔点物料的热熔性粘壁 181

6.5.4 干粉的表面黏附 182

6.6 设计举例 183

6.6.1 设计举例（一） 183

6.6.2 设计举例（二） 192

6.6.3 设计举例（三） 194

参考文献 198

第7章 喷雾干燥实验 199

7.1 喷雾干燥实验的重要性 199

7.2 喷雾干燥试验应注意的问题 200

7.3 喷雾干燥的试验设备 200

7.4 水溶性物料的试验 205

7.5 非水溶液料液的试验 205

7.6 物料在塔内的停留时间 206

参考文献 214

第8章 喷雾干燥的操作安全 215

8.1 喷雾干燥系统发生火灾或爆炸的原因 215

8.1.1 自燃 215

8.1.2 炽热颗粒 216

8.1.3 表面摩擦 216

8.1.4 电气火花 216

8.1.5 静电火花 216

8.2 喷雾干燥系统的防火和防爆措施 217

8.3 喷雾干燥系统发生火灾或爆炸的处理方法 219

8.4 易燃易爆料液的喷雾干燥操作的注意事项 219

8.5 喷雾干燥操作的安全管理问题 220

参考文献 220

第9章 喷雾干燥的节能措施与未来发展趋势 222

9.1 喷雾干燥的节能措施 222

9.1.1 喷雾干燥器的热效率 222

9.1.2 喷雾干燥的节能措施 222

9.2 喷雾干燥的未来发展趋势 229

参考文献 230

第10章 喷雾干燥系统的附属装置 231

10.1 空气加热器 231

10.1.1 蒸汽加热器 231

10.1.2 燃油加热器 237

10.1.3 燃气加热器 239

10.1.4 电加热器 240

10.2 风机 241

10.2.1 风机在喷雾干燥系统中的布置方式 241

10.2.2 风机的选用方法 242

10.3 旋风分离器 243

10.3.1 旋风分离器的工作原理 243

10.3.2 旋风分离器的分类及特点 244

10.3.3 结构和操作条件对分离效率的影响 246

10.3.4 旋风分离器的压力降 247

10.4 袋滤器 249

10.4.1 袋滤器的结构与操作原理 249

10.4.2 滤袋材料 249

10.4.3 常用袋滤器的类型及适用范围 250

10.5 湿法除尘器 253

10.5.1 湿法除尘器的工作原理 253

10.5.2 湿法除尘器的类型及结构特点 253

10.6 粉体的排出装置 255

10.6.1 间歇排料阀 255

10.6.2 连续排料阀 257

10.6.3 涡旋气封 257

10.7 成品的气流输送系统 258

10.7.1 概述 258

10.7.2 气流输送的管道尺寸的估算 259

10.7.3 气流输送系统在操作时存在的问题 260

10.8 干燥设备的清洗 261

10.9 喷雾干燥的控制系统 261

10.9.1 控制系统A（基于进料速率调节） 262

10.9.2 控制系统B（基于热量输入调节） 262

10.9.3 控制系统C（基于直接测量干燥产品湿含量的调节） 263

参考文献 264

第11章 喷雾干燥的工业应用 265

11.1 概述 265

11.2 喷雾干燥法制备微胶囊技术 266

11.2.1 微胶囊及其功能 266

11.2.2 喷雾干燥制备微胶囊的基本方法 267

11.3 流化床喷雾造粒干燥技术 271

11.3.1 流化床喷雾造粒干燥器的操作原理 271

11.3.2 流化床喷雾造粒干燥器的分类 272

11.4 典型产品的操作数据表 279

11.5 喷雾干燥的产品 284

11.5.1 化学工业 284

11.5.2 食品工业 286

11.5.3 医药和生物化学工业 286

11.5.4 鞣酸和纤维素工业 287

11.5.5 屠宰废料和鱼工业 287

11.5.6 环境控制 287

11.6 喷雾干燥在化学工业中的应用 287

11.6.1 洗衣粉 287

11.6.2 塑料、树脂 290

11.6.3 有机染料、颜料 291

11.6.4 农药 293

11.6.5 肥料 295

11.6.6 陶瓷材料 299

11.6.7 矿物提浓物 303

11.6.8 普通无机和有机化学品 305

11.6.9 喷雾干燥在新领域的应用 306

11.7 喷雾干燥在食品工业中的应用 314

11.7.1 奶制品 315

11.7.2 蛋类 323

11.7.3 饮料 324

11.7.4 香料 327

11.7.5 植物性蛋白质 327

11.7.6 水果 329

11.7.7 蔬菜 336

11.7.8 碳水化合物 336

11.8 喷雾干燥在医药和生物化学工业中的应用 338

11.8.1 概述 338

11.8.2 酶 340

11.8.3 抗生素 341

11.8.4 血清、疫苗、血浆和血浆代用品 341

11.8.5 酵母 342

11.8.6 维生素 344

11.8.7 药用胶（金合欢、黄蓍、刺梧桐、海藻酸钠） 344

11.9 喷雾干燥在木材化学工业中的应用 345

11.9.1 单宁（鞣酸）粉的制备 345

11.9.2 造纸废液的回收 346

11.10 喷雾干燥在屠宰业和渔业中的应用 347

11.10.1 屠宰场副产品的喷雾干燥 347

11.10.2 鱼产品的喷雾干燥 349

11.11 喷雾干燥的尾气处理及其在环境控制中的应用 351

11.11.1 满足粉尘排放要求的系统 351

11.11.2 满足特殊气味排放要求的系统 351

11.11.3 除去有毒气体的系统 352

参考文献 356

附录 358