2.3 喷雾工艺优化的研究 在喷雾干燥的实验研究方面, 康智勇[ 8 ]研究了压力式喷雾干燥塔喷嘴孔径对粉料的影响, 认为大孔径更适于喷雾颗粒的分布向大颗粒集中。王晓兰等[ 9 ]在工厂大生产的条件下研究了影响喷雾干燥粉粒粒度分布的因素, 分析了陶瓷坯料泥浆粘度、含水率、喷雾压力、喷雾器孔径与粉粒粒度分布之间的关系, 得出其影响系数由大至小分别为喷雾器孔径、压力、粘度、含水率等。杨志生等[ 10 ]在对农药水分散性颗粒喷雾干燥过程的研究中, 分析了干燥进气温度、进料量对干燥产品的悬浮率、粒子密度、粒子形状等的影响。 喷雾干燥在越来越广泛的应用中, 已经不仅限于传统的干燥模式, 刘相东等[ 11 ]进行了脉动气流的喷雾干燥研究。利用脉动燃烧产生的高频脉动气流对N aCl 溶液进行了喷雾干燥试验, 结果表明: 高温、高频振荡气流下的喷雾干燥比传统喷雾干燥的蒸发速率提高了2.5倍。 2.4 喷雾干燥技术的发展趋势 喷雾干燥技术应用广泛, 其优势明显, 但其理论仍然落后于实践, 突出表现在干燥理论的实践指导性差。干燥动力学、非球形颗粒的干燥模拟、喷雾干燥等领域有待进行更深入的研究[ 3 ]。喷雾干燥热效率低, 因此, 喷雾干燥的节能降耗问题就比较突出[ 1 ]; 亚高温喷雾干燥(进风温度60~ 150 ℃) 、常温喷雾干燥(进风温度60℃以下) 、降低能耗与多级干燥等都将是今后的研究重点。另外, 喷雾干燥技术与具体的应用领域结合还将用于喷雾冷却造型、喷雾反应、喷雾吸收、喷雾涂层和喷雾造粒等领域。 笔者认为, 在今后还应注意加强下述几方面的研究与开发。 (1) 采用组合干燥。当喷雾干燥本身不能完成干燥任务时, 首先要想到组合干燥。如喷雾干燥加流化床(干燥及冷却)、喷雾干燥加带式干燥等。 (2) 雾化器的改进。当某种物料雾化很困难时, 可改进原有雾化器的结构, 以适应新物料的雾化要求。例如, 对旋转雾化器已做了多种改进, 能够雾化粘性大的物料及喷雾造粒等。 (3) 静电雾化技术的研究与开发。此项技术正处于研究与开发阶段, 它可以制造出微米及亚微米级粒子, 制造机能性粒子, 制造薄膜和喷涂等, 预测其将来有广阔的发展前景。 (4) 开发和完善在线测量系统。使系统操作自动化, 确保产品的质量和产量。 (5) 开发过热蒸汽的喷雾干燥系统。这是一个闭路循环系统, 可以节省能量, 省去氮气循环的操作。 (6) 利用计算流体力学(CFD) 的方法, 解决喷雾干燥器的设计问题。将来可以利用一些可靠的实验数据(包括流动图形) , 利用CFD 的方法, 比较准确地算出干燥器尺寸及热风分布方式, 代替目前的半理论、半经验的方法(目前的方法误差太大)。 (7) 开发专用喷雾干燥机, 以适应特殊物料的需要。如软化点低的中药、番茄粉、特殊食品等。专用干燥机应达到这样的水平——不用做实验, 按物料性质直接选型购置。 (8) 控制环境污染。在设计时就必须考虑到系统的噪声、粉尘、排放的气体、湿法除尘的液体等对环境不构成污染。 |