噴霧乾燥

通過機械作用，將需乾燥的物料，分散成很細的像霧一樣的微粒，（增大水分蒸發麵積，加速乾燥過程）與熱空氣接觸，在瞬間將大部分水分除去，使物料中的固體物質乾燥成粉末。

（1）壓力噴霧乾燥法：

①原理：利用高壓泵，以70～200大氣壓的壓力，將物料通過霧化器（噴槍），聚化成10～200的霧狀微粒與熱空氣直接接觸，進行熱交換，短時間完成乾燥。

②壓力噴霧微粒化裝置：M型和S型，具有使液流產生旋轉的導溝，M型導溝軸線垂直於噴嘴軸線，不與之相交；S型導溝軸線與水平成一定角度。其目的都是：設法增加噴霧時溶液的湍流度。

（2）離心噴霧乾燥法：

①原理：利用水平方向作高速旋轉的圓盤給予溶液以離心力，使其以高速甩出，形成薄膜、細絲或液滴，由於空氣的摩擦、阻礙、撕裂的作用，隨圓盤旋轉產生的切向加速度與離心力產生的徑向加速度，結果以一合速度在圓盤上運動，其軌跡為一螺旋形，液體沿著此螺旋線自圓盤上拋出后，就分散成很微小的液滴以平均速度沿著圓盤切徑方向運動，同時液滴又受到地心吸力而下落，由於噴灑出的微粒大小不同。因而它們飛行距離也就不同，因此在不同的距離落下的微粒形成一個以轉軸中心對稱的圓柱體。

②獲得較均勻液滴的要求：a.減少圓盤旋轉時的震動b.進入圓盤液體數量在單位時間內保持恆定c.圓盤表面平整光滑d.圓盤的圓周速率不宜過小，rmin=60m/s,乳（100-160m/s）若<60m/s，噴霧液滴不均勻，噴距似乎主要由一群液滴及沉向盤近處的一群細液滴組成，並隨轉速增高而減小。

③離心噴霧器的結構：要求：潤濕周邊長，能使溶液達到高轉速，噴霧均勻，結構堅固、質輕、簡單、無死角、易拆洗、有較大生產率。

（3）氣流式噴霧乾燥法：

①原理：濕物料經輸送機與加熱后的自然空氣同時進入乾燥器，二者充分混合，由於熱質交換面積大，從而在很短的時間內達到蒸發乾燥的目的。乾燥后的成品從旋風分離器排出，一小部分飛粉由旋風除塵器或布袋除塵器得到回收利用。Q型氣流乾燥器是負壓操作，物料不經過風機；QG型氣流乾燥是正壓操作，物料經過風機帶有粉碎作用；FG型氣流乾燥器是尾氣循環型；JG型氣流乾燥是強化型氣流乾燥器，其集閃蒸乾燥與氣流乾燥為一體，是我廠根據用戶要求設計的新型乾燥設備。

根據乾燥室中熱風和被乾燥顆粒之間運動方向分類：併流型、逆流型、混流型。牛乳中常採用併流型。併流型可採用較高的進風溫度來乾燥，而不影響產品的質量。

a.水平併流型

b.垂直下降併流型

c.垂直下降混流型。

d.垂直上升併流型

1.乾燥過程非常迅速。

2.可直接乾燥成粉末。

3.易改變乾燥條件，調整產品質量標準。

4.由於瞬間蒸發，設備材料選擇要求不嚴格。

5.乾燥室有一定負壓，保證了生產中的衛生條件，避免粉塵在車間內飛揚，提高產品純度。

6.生產效率高，操作人員少。

7.生產能力大，產品質量高。每小時噴霧量可達幾百噸，是乾燥器處理量較大者之一。

8.噴霧乾燥機調節方便，可以在較大範圍內改變操作條件以控制產品的質量指標，如粒度分佈、濕含量、生物活性、溶解性、色、香、味等。

1.設備較複雜，佔地面積大，一次投資大。

2.霧化器，粉末回收裝置價格較高。

3.需要空氣量多，增加鼓風機的電能消耗與回收裝置的容量。

4.熱效率不高，熱消耗大。

壓力、離心噴霧的比較

一、從離心噴霧機與高壓泵的結構方面比較

二、從產品產量與質量方面比較

三、從生產管理方面比較

四、從對建築方面要求

1.與產品接觸的部位，必須便於清洗滅菌；

2.應有防止焦粉措施，防止熱空氣產生渦流與逆流；

3.防止空氣攜帶雜質進入產品；

4.配置溫度、壓力指示記錄儀裝置，便於檢查生產運轉；

5.具有高回收率的粉塵回收裝置；

6.應迅速出粉冷卻，以提高溶解度、速溶性；

7.乾燥室內溫度及排風溫度，不允許超過100℃，保證安全與質量；

8.噴霧時濃奶液滴與熱空氣均勻接觸，提高熱效率；

9.對粘度物質盡量減少粘壁現象。

噴霧乾燥具傳熱快、水分蒸發迅速、乾燥時間短的特點，且製品質量好，質地鬆脆，溶解性能也好，能改善某些製劑的溶出速率，適用於熱敏性藥物，此外，噴霧乾燥還可用於製備微膠囊。

染料乾燥廣泛採用的方法。將染料霧化而去除水分的乾燥方法。適用於各類染料的乾燥。可以乾燥染料細粉、超細粉、無粉塵粉劑及空心顆粒劑。按染料霧化方式可分為三類：（1）氣流式霧化，利用壓縮空氣或水蒸氣使料液霧化；（2）壓力式霧化，用高壓泵把料液從噴嘴高速壓出，形成霧狀；（3）旋轉式霧化，用料液加到霧化器內高速旋轉的甩盤（7000～28000r/min）中，將料液快速甩出而霧化。第三種方法的效果好，時間短，勞動生產率高，為染料界所青睞，其缺點是設備投資大，能耗較高。

大豆在噴霧乾燥前，必須進行清洗和去皮，並削減脂肪等非蛋白

質成份，從而濃縮出大豆中最有營養的成份，經過這樣濃縮后的大豆才能進行噴霧乾燥。噴霧乾燥的實際過程分好幾個步驟：首先，液體產品被輸入霧化器中，霧化器中一個高速運作的轉輪將液體霧化，從而使產品變為固液體混合的微粒子狀態。

在第二個步驟中，霧化微粒被導向一個可控溫度及氣流的乾燥室中，熱空氣會微粒里的液體蒸發掉。為了使最終的產品符合標準，微粒接觸熱空氣時間必須能夠恰到好處，以保持粉末品有一定的水份；同時乾燥室里的狀態也要受到良好的控制，因為，乾燥室體積的大小和氣流狀況都會影響到產品的營養。

第三個步驟也就是整個程序中的最後一步，將氣流中的粉末通過分離器收集到一個容器中，這樣形成的最終產品就可以進行包裝或與其它成份混合了。

乾燥速度快。料液經離心噴霧后，表面積大大增加，在高溫氣流中，瞬間

就可蒸發95%-98%的水份，完成乾燥時間僅需數秒鐘。

採用併流型噴霧乾燥形式能使液滴與熱風同方向流動，雖然熱風的溫度較高，但由於熱風進入乾燥室內立即與噴霧液滴接觸，室內溫度急降，而物料的濕球溫度基本不變，因此也適宜於熱敏性物料乾燥

食品的乾燥

有些植物的營養成份會因高溫而喪失，對這些植物來

說，冷凍乾燥是一個有效的濃縮保存方法，然而，有些植物確需一定的溫度以去除毒性，對這些植物而言，噴霧乾燥技術則是再理想不過的了。以大豆為例，其濃縮過程需要一定的溫度，以去除一種叫作胰蛋白酶抑製劑（ trypsin inhibitors ）的物質 ( 這種物質會阻礙消化和分解蛋白質 ) 。

噴霧乾燥往往是製造過程中最後的一個步驟，它就是經由不斷的噴霧、混合和乾燥來使物質從液體變為粉末。在眾多儲存食物的技術中，噴霧乾燥法有其獨特的優越性。因為此技術所使用的溫度並不是很高，所以在去除微生物污染的同時，仍可以有效保留食物的味道、色澤和營養。

噴霧乾燥法通常被用於去除原料中水份。除此之外，它還有著其它多種用途，例如：改變物質的大小、外形或密度，它能在生產過程中協助添加其它成份，有助於生產質量標準最嚴格的產品。