粘壁類型與產生的原因
⑴半濕物料粘壁:噴出的液滴在沒有達到表面干燥之前就和塔壁接觸,因而粘在熱壁上。粘壁的物料越積越厚,在達到一定厚度時便以塊狀形式自由脫落。這種類型的粘壁往往造成塊狀物料表面被燒焦,而內部含濕量卻超標的現象,影響正常生產。半濕物料粘壁產生的原因較為復雜,主要與噴霧干燥塔結構、霧化器結構、安裝、操作以及熱風在塔內的運動狀態有關。
⑵低熔點物料的熱熔性粘壁顆粒在干燥溫度下熔融發粘,導致粘附在熱壁上。其產生的主要原因,是由于干燥物料的軟化點低于干燥溫度,造成粘壁。
⑶干粉表面粘附:噴霧干粉由于顆粒細小,比表面積大,在噴霧塔這個有限的空間內運動,總有些顆粒碰到器壁而粘附其上。干粉粘附程度與塔壁的幾何形狀、粗糙程度、空氣流速、靜電力等有關 。以上分類是粗略的,實際操作過程中可能以一種粘壁類型為主,也可能幾種類型的粘壁都比較嚴重。在生產中要根據具體情況,有針對性的加以解決。
噴霧干燥粘壁的解決途徑
⑴改良干燥塔的結構與材質在塔體設計時,若塔徑小于噴霧錐最大直徑,就會在對著霧滴運動最大軌跡平面上產生嚴重的粘壁。為了防止物料粘壁,可以有意識地適當加大塔壁直徑,使半干物料碰不到壁面就向下掉落。這個辦法有緩解粘壁的作用,但塔徑不宜過大,否則不僅增加設備材料費和設備占地面積,還會降低熱風在塔內的運行速度,影響干燥質量。立式圓錐形噴霧干燥塔容易在錐體部位粘壁,采用立式圓柱體結構能夠克服上述缺點.
⑵合理選擇霧化器霧化器又稱噴嘴,是噴霧干燥設備的關鍵部件,其結構的不同直接影響液體霧化分散效果,進而影響微粒的粒徑和性能。膏狀物料粘附性極強,不易分散,易于使已分散的物料重新粘結成團,導致來不及干燥而粘壁。同時膏狀物料中的水份和物料的結合狀態屬毛細管水、滲透水、吸附水和結構水,故水份在物料中的傳遞阻力大,如不能設法將物料分散成很小的顆粒以減少傳熱傳質阻力,干燥時間的延長也是造成粘壁的重要原因。
⑶霧化器的正確安裝氣流式噴嘴和壓力式噴嘴產生的標準噴霧圖形是一個和噴嘴軸線對稱的空心錐,霧滴應均勻分布在噴霧錐中。當氣流式噴嘴的氣體通道與液體通道軸心不重合,或壓力式噴嘴孔不圓時,產生的霧錐就不對稱了,霧錐的偏離將導致局部嚴重粘壁。如果噴霧塔中只安裝一個噴嘴,則噴嘴的軸線要安裝在塔的中心線上,即二者重合。如果需要安裝多個噴嘴,則各噴嘴霧矩間不能重疊,通過調節噴射角度使霧滴不要直接噴射到對面的壁上。噴嘴的振動也是產生粘壁的一個原因,對于旋轉式霧化器,運轉時特別要防止振動。
⑷選用適宜的操作工藝條件對于氣流式噴霧干燥塔,操作工藝參數主要涉及干燥溫度、進料速率和噴頭壓力。噴霧干燥塔溫度分為進風口溫度和出風口溫度。提高進風口溫度可以增大液滴的蒸發強度,使液滴在接觸塔壁之前表面就已經固化,可有效地減少粘壁損失,提高產品收率。此外,溫度對顆粒粒徑有較大影響,溫度較低時,溶液霧滴達到過飽和的時間延長,瞬間成核速度降低,成核數量減少,因此,所得微粒粒徑增大,導致干燥時間延長。進風口溫度維持不變時,提高出風口溫度可以縮小進出口溫度差,提高熱空氣在塔內的平均溫度,加快干燥速率,有效防止粘塔現象.
綜上所述,噴頭壓力也有一個合適范圍,應根據物料性質、干燥塔的特征參數合理設置。對于離心式噴霧干燥器,就應選擇好旋轉盤轉速。
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