噴霧烘干設備是將溶液或懸浮液直接干燥為固體顆粒的干燥設備,可省去蒸發、結晶、分離及粉碎等單元操作,可連續、自動化生產,操作穩定。采用這種干燥方法,噴霧烘干設備中氣固兩相接觸表面積大,干燥時間短,一般為5~30s,適宜于干燥熱敏性物料。干燥所得產品性能良好,可獲得30~50mm的微粒,產品流動性和速溶性好。缺點是干燥器的體積大,傳熱系數低,導致熱效率低,動力消耗大。
噴霧烘干設備的分類方法很多,按氣液流向可分為并流式、逆流式和混流式;按霧化器的安裝方式可分為上噴下式、下噴上式;按霧化器的結構可分為離心式、壓力式和氣流式;按加熱氣體是否循環可分為開放式、部分循環式和密閉式。
粘壁現象是妨礙噴霧烘干設備正常操作的一個突出問題,固體制劑(特別是中藥)的噴霧干燥過程尤為明顯。物料粘壁不僅不利于收集操作,而且隨著時間的延長,敏感的粘壁物料會變質成為不合格物料。從工藝角度出發,解決手段包括選用合適的溶劑,增加輔料,改變工藝參數,但是這些方法可調節的余地不是很大,因此必須從設備的角度尋求根本的解決方案。國內外專家對干燥過程中的粘壁和結塊問題進行了研究,認為造成粘壁的主要原因是壁溫。
噴霧烘干設備粘壁一般有以下三種情況:
1、半濕物料粘壁:原因是噴出的霧滴在沒有達到表面干燥之前就已經和器壁接觸,因而粘在壁上,粘壁的位置一般是對著霧化器噴出的霧滴運動軌跡的平面上,和霧化器的結構,熱風在塔內的運動狀態有關;
2、低熔點物料的熱熔性粘壁:原因是物料在一定的溫度下達到熔點開始溶化而發粘,粘附在器壁上;
3、干粉的表面粘附:干粉在有限的空間中運動總會有一些碰到器壁上,這是不能避免的,但是這樣的粘壁一般都不厚,只要通過空氣吹或者是輕輕敲打都能震落,最簡單的解決辦法是內壁拋光,可以在一定程度上解決這個問題。
以下列舉了五種可以防止粘壁的方法:
1、采用夾壁干燥塔,其間用空氣冷卻,使壁溫保持在50℃以下;
2、通過塔壁旋氣片切向引入二次空氣冷卻塔壁;
3、塔內近壁處安裝由一排噴嘴組成的氣掃帚,并使之沿塔壁緩慢轉動;
4、塔壁增加氣錘,通過氣錘的敲擊,強制使粘壁物料脫離;
5、增加噴霧烘干設備的加工精度,塔內壁拋光也可以減輕粘壁。