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L-117实验室喷雾干燥机

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疑难问题

喷雾干燥过程中粘壁问题

日期:2018-10-12
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喷雾干燥过程中,干燥的物料粘附在干燥塔内壁上的现象,一般称为粘壁现象。粘壁现象是喷雾干燥实验中必须考虑的一个重要问题。

粘壁现象对实验的影响:

粘壁物料长时间停留在干燥塔内壁上,导致烧焦变质,影响样品质量;
粘壁物料结块落入收料瓶,影响样品湿含量;
结块物料落入样品后,为达到一定的细度,增加粉碎过程;
为了清除粘壁物料,中途停止实验,影响实验效率;

粘壁现象大体分为三种情况:

半湿物料粘壁(最常见的情况)
低熔点物料的热熔性粘壁
干粉表面附着

造成半湿物料粘壁的直接原因是喷出的雾滴在没有达到表面干燥前就和干燥塔壁接触,因而粘在塔壁上。粘壁物料越积越厚,达到一定厚度后便以块状脱落,造成样品烧焦、分解或湿含量过高。粘壁的位置通常在对着雾化器喷出的雾滴运动轨迹的平面上。

粘壁的原因与喷雾干燥机结构;雾化器结构、安装和实验操作;热气流在干燥塔内的运动状态有关。

1.喷雾干燥机结构

喷雾干燥分为三种雾化方式,喷雾干燥机结构必须与其雾化器相适应。实验型喷雾干燥机通常采用二流体气流式雾化器,下文以气流式雾化器为例加以讨论。

二流体雾化器喷射出来的雾滴是被压缩空气夹带着前进的,雾滴直接喷射的距离很长,但喷雾角较小,粘壁现象容易发生在干燥塔偏下的位置。

二流体雾化器喷射出的雾滴,轴向速度很大,径向速度分量却较小,因此,采用二流体喷头的喷雾干燥机,喷雾干燥塔的结构特点是细而长,其长径比大约是H/D=3~6(H是干燥塔高、D是干燥塔直径),干燥塔应有足够的高度。来亨实验型喷雾干燥机结构设计合理,玻璃干燥塔与二流体喷头原理相适应,塔长径比符合设计标准。

2.雾化器结构、安装与操作

许多粘壁现象与雾化器结构、安装和操作有着密切的关系。

二流体喷嘴产生的标准喷雾图形是一个和喷嘴轴线对称的空心锥。当喷嘴的气体通道和液体通道的轴心不重合时,所产生的喷雾锥是不对称的圆锥形,气体通道变小的地方会产生大雾滴,大雾滴尚未达到表面干燥前就遇到干燥塔壁,粘住塔壁,这是由于仪器制造原因而产生的偏流现象。

安装二流体喷嘴时应注意,喷嘴轴线要在干燥塔的中心垂线上,如果喷嘴轴线有较大偏离,喷雾锥将产生过大的偏离,产生局部严重粘壁现象。

操作方面存在的问题,一是液体流量不稳定,液体流量波动太大,大流量时雾滴变大,大雾滴来不及干燥而发生粘壁。二是雾化用的压缩空气不稳定,空气压力突然下降,导致雾化恶化而产生粘壁。因此,喷雾干燥机应配备专用的空气压缩机。来亨实验型喷雾干燥机配备外置无油隔膜空气压缩机,大容量45L储气罐,相比内置空气压缩机,雾化气体压力更加稳定均衡,无油空气压缩机,保障干燥样品更加纯净。

3.热气流在干燥塔内的运动

喷雾干燥机内,空气(热气流)和雾滴的运动方向及混合情况,直接影响干燥时间和样品质量。实验中应根据样品的不同特性,及时调整适宜的进口温度、风速、上样量、雾化空气量等实验参数,以消除粘壁现象。

来亨实验型喷雾干燥机采用LED高清数字面板,触摸按键控制。

按键控制与触摸屏控制相比:

参数显示一目了然,无需靠近面板,即可随时观察实验参数变化。
参数调节简便快捷,无需进入菜单管理界面,即可完成参数设置。