噴霧干燥的熱質傳遞規律

作者： 2018年02月05日來源：全球化工設備網瀏覽量：

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噴霧干燥就是用霧化器將料液分散成微小霧滴，霧滴漂浮在干燥室熱空氣中，霧滴中水分受熱蒸發得到粉、顆粒狀固體產品。噴霧干燥的最大特點是干燥過程在瞬間（一般不超過30s）完成，為此特別適用于熱敏性物料的干燥。

噴霧干燥之所以干燥過程短是因為通過霧化器使料液在瞬間增大與空氣的接觸表面積，使之加速了傳熱和傳質過程。例如，若使1cm³容積的液體霧化成不同直徑的霧滴，總表面積的增加比例如圖2-9。如使料液霧化成為直徑100μm或1μm霧滴時則其表面積各為原來的100倍、10000倍，將體積為1cm³的液體霧化成不同直徑霧滴的個數及表面積見表2-1。

下面分析一下干燥速率曲線，首先說明的是干燥曲線是分析干燥過程規律的理想化曲線，在實際中wc點（臨界點）不會這樣明顯。恒速階段表示在恒定干燥條件下被干燥霧滴的外表面水分被蒸發，這一階段與被干燥物料的性質無關。在外表面存在水分的前提下，干燥過程只受外部熱量與質量傳遞條件的控制。很顯然，對于噴霧干燥過程而言，因為干燥表面總是被液體聽浸濕，其表面濕度對應于環境的濕球溫度，這一階段也叫飽和表面干燥階段。

當表面濕含量w低于某一值時，即為臨界濕含量時，干燥速率開始下降，此后干燥進入降速階段。此階段干燥速率曲線的斜率與物料以及濕分的性質有關，這一階段的干燥速率主要由被干燥物的熱量與質量傳遞速率所控制。改變外部熱量與質量的傳遞速率對降速階段的影響是次要的；通過強化干燥條件以加快降速干燥速率時又受到被干燥物料熱物理性質的制約，強化外部干燥條件往往導致臨界含水率增高，這樣反而過早地使干燥進入降速階段。有人試圖建立干燥理論的模型來預測操作參數對降速階段的影響，但都歸于失敗。主要原因在于被干燥物料的物理性質不同，內部熱量與質量的傳遞速率不同，這些性質目前還不能建立在一個數學模型中。對于具體物料的干燥規律主要還是以實驗獲取的數據為依據，作為工程放大時的基礎設計資料。

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