噴霧干燥機(jī)是一種可以同時(shí)完成干燥和造粒的裝備，主要由漿料供應(yīng)系統(tǒng),、霧化器,、干燥塔、熱風(fēng)系統(tǒng),、廢氣排放和除塵系統(tǒng),、卸料及粉料輸送系統(tǒng)等組成。

一,、噴霧干燥工作原理

噴霧干燥是利用霧化器將料液分散為細(xì)小的霧滴,，并在熱干燥介質(zhì)匯總迅速蒸發(fā)溶劑形成干粉的過(guò)程，一般噴霧干燥分為四個(gè)階段：a料液霧化,；b霧群與熱干燥介質(zhì)接觸混合,；c霧滴的蒸發(fā)干燥；d干燥產(chǎn)品與干燥介質(zhì)分離,。

原料液可以是溶液,、乳濁液或懸浮液，也可以是熔融液或膏狀物等泵可以運(yùn)輸?shù)囊后w形式,，產(chǎn)品是粉狀,、顆粒狀，空心球或團(tuán)粒狀,。

二,、常見(jiàn)的噴霧干燥機(jī)

用噴霧干燥器將稀料液（如含水量在75%-85%以上的溶液）噴成霧滴分散于熱氣流中，使水分迅速蒸發(fā)而得到固體產(chǎn)品,，干燥時(shí)間一般僅需數(shù)秒到數(shù)十秒,。噴霧器是噴霧干燥的關(guān)鍵部分，主要離心式,，壓力式及氣流式噴霧器,。

噴霧干燥系統(tǒng)

1、壓力噴霧干燥機(jī)

通過(guò)2-20MPa的高壓將液料（經(jīng)過(guò)過(guò)濾的液料）送入壓力式霧化器霧化成小液滴,，經(jīng)過(guò)霧化后的液滴（表面積大大增加）與熱空氣充分接觸,，在10-30秒內(nèi)迅速完成干燥過(guò)程，經(jīng)分離得到粉體或細(xì)小顆粒的成品,。

2,、離心噴霧干燥機(jī)

空氣通過(guò)過(guò)濾器和加熱器，進(jìn)入離心噴霧干燥器頂部的空氣分配器,，熱空氣呈螺旋狀均勻進(jìn)入干燥器,。料液由料液槽經(jīng)過(guò)濾器由泵送至干燥器頂部的離心霧化器，使料液噴成極小的霧狀液滴,，料液和熱空氣并流接觸,，水分迅速蒸發(fā),，在極短時(shí)間內(nèi)干燥成成品，成品由干燥塔底部和旋風(fēng)分離器排出,，廢氣由風(fēng)機(jī)排出,。

3、氣流噴霧干燥機(jī)

主要是將空氣或水蒸氣通過(guò)高速?gòu)膰娮靽姵?，靠摩擦力使料液分離成細(xì)小霧滴,，使其與熱空氣*接觸來(lái)形成熱交換，整個(gè)過(guò)程不到半分鐘,。對(duì)粘性較大的物料效果很好,，是其他噴霧干燥機(jī)*的，而且操作方便,。

三,、噴霧干燥應(yīng)用領(lǐng)域

在噴霧干燥的100多年歷史中，初始于蛋粉,，奶粉,，洗滌劑，化妝品等少產(chǎn)品的生產(chǎn),，隨著研究的不斷深入,，現(xiàn)已在多種工業(yè)超細(xì)粉體及納米粉體生產(chǎn)中廣泛應(yīng)用，如化學(xué)工業(yè)里的電池原料,，白炭黑,；陶瓷工業(yè)里的氧化鋁；制藥領(lǐng)域的藥物干燥造粒等,。相比于非噴霧干燥的方式,，噴霧干燥可有效的減少超細(xì)粉的團(tuán)聚，經(jīng)噴霧干燥工序可制得球形度高,，流動(dòng)性好,、細(xì)度高的顆粒以適應(yīng)特定領(lǐng)域的要求。

下文將對(duì)一些相關(guān)領(lǐng)域做簡(jiǎn)單的介紹,。

1,、噴霧干燥用于特種陶瓷造粒

在陶瓷材料成型燒結(jié)之前素坯的成型對(duì)制品的性能有著直接影響，粉料的特性對(duì)素坯的均勻性及干壓成型后的密度影響很大,。噴霧造粒技術(shù)被廣泛用于制備特種陶瓷粉料,。通常采用壓力噴霧對(duì)特陶粉體進(jìn)行噴霧造粒處理，在合適的工藝條件下,，制備出來(lái)的粉體化學(xué)均勻性好,、細(xì)度高、流動(dòng)性好,，壓實(shí)密度高,，可適用于特陶粉體的干壓成型或等靜壓成型等成型工藝,。

舉例：氧化鋁的噴霧造粒工藝流程：

氧化鋁陶瓷噴霧造粒制備工藝流程圖

2、噴霧干燥在鋰電正極材料磷酸鐵鋰的應(yīng)用

鋰電池主要由正極材料,、負(fù)極材料、電解質(zhì),、隔膜組成,。正極材料在成本及性能上都制約鋰離子電池的發(fā)展，因而正極材料的研究與開(kāi)發(fā)是推動(dòng)鋰離子電池技術(shù)更新的關(guān)鍵,。目前國(guó)內(nèi)正極材料主要有鈷酸鋰,、鎳酸鋰、磷酸鐵鋰及三元材料,。其中磷酸鐵鋰具有安全性好,，循環(huán)壽命長(zhǎng)，熱穩(wěn)定性好,，原材料來(lái)源廣泛,，價(jià)格便宜的優(yōu)點(diǎn)，但振實(shí)密度低和低溫導(dǎo)電性差,。

磷酸鐵鋰/C正極材料的簡(jiǎn)單制備過(guò)程：取LiOH和FePO4加入球磨罐加入純凈水,，球磨之后加入一定量的碳源，球墨3h后取出漿料打入噴霧干燥機(jī)中進(jìn)行噴霧干燥,。在一定的進(jìn)出口溫度下（進(jìn)200-250℃,，出口溫度＜100℃）進(jìn)行噴霧干燥。物料干燥后放在氣氛爐先進(jìn)行低溫煅燒2h,，在高溫煅燒6h后得到LiFePO4/C正極材料,。

實(shí)驗(yàn)表明，噴霧干燥步驟,，賦予了燒結(jié)前的前驅(qū)體材料很好的球形度,，粒徑在20-20微米。在噴霧干燥條件下,，材料的化學(xué)組分比較均勻,。在煅燒時(shí)球形顆粒之間并沒(méi)有發(fā)生固相變化，LiFePO4/C的晶粒生產(chǎn)被限制在一個(gè)球形顆粒之間,，因此可以得到小的LiFePO4/C晶粒,，而細(xì)小的晶粒對(duì)LiFePO4/C的電性能有利。

3,、噴霧干燥用于白炭黑的干燥

沉淀二氧化硅又叫白炭黑,，表達(dá)式多寫(xiě)為mSiO2·nH2O，是橡膠工業(yè)重要的補(bǔ)強(qiáng)原料,，因其微觀(guān)結(jié)構(gòu)和聚集形態(tài)和炭黑相似,，并在橡膠中有相近的補(bǔ)強(qiáng)性能,，故稱(chēng)為白炭黑。白炭黑的生產(chǎn)方法有氣相法及沉淀法,，氣相法產(chǎn)品純度高,，性能好，但生產(chǎn)過(guò)程能源消耗大,，技術(shù)難度大,，成本高。

相比之下沉淀法制備白炭黑,，技術(shù)成熟,，操作簡(jiǎn)單，成本優(yōu)勢(shì)大,。但在干燥脫水過(guò)程中,，超細(xì)顆粒易發(fā)生團(tuán)聚，影響性能,。研究表明,，噴霧干燥能夠得到顆粒分散均勻、比表面積和吸油值都很高的白炭黑,，符合推薦的吸油值和比表面積的配合曲線(xiàn) ,，適用高性能輪胎的補(bǔ)強(qiáng)劑及彩色輪胎的補(bǔ)強(qiáng)劑。

彩色輪胎&黑色輪胎

4,、噴霧干燥在藥物制劑中的應(yīng)用

干燥在制藥生產(chǎn)中,，特別是中藥制藥生產(chǎn)中具有重要地位。噴霧干燥制備的藥劑有如下幾個(gè)特點(diǎn)：

a.成品均勻度好：噴霧干燥時(shí),，藥液是在不斷的攪拌下噴成霧化分散體,，瞬間完成干燥，因此均勻度較好,。

b.成品流動(dòng)性好,、疏松性、溶解度較好：噴霧干燥時(shí),，水分迅速氣化,，成品粒度小，流動(dòng)性好,，壓片平整,；在分劑量包裝時(shí)，劑量更準(zhǔn)確,。與水接觸時(shí),，更易進(jìn)去顆粒內(nèi)部，更利于藥物溶解,。

c,、簡(jiǎn)化生產(chǎn)工藝：噴霧干燥可使?jié)饪s干燥一步完成,，此外干燥時(shí)間也比較短，利于熱敏性藥物成品保持藥效,。

d,、生產(chǎn)潔凈：采用密閉的噴霧環(huán)境，杜絕藥物被細(xì)菌污染也減少粉塵污染車(chē)間,。

因此噴霧干燥非常適合中藥制藥過(guò)程中的干燥,。中藥制品要求潔凈度高，因此會(huì)裝有多個(gè)空氣凈化器,。藥材噴霧干燥的簡(jiǎn)單工藝流程：藥材→提取→濃縮→噴霧干燥→收集藥粉。

中藥原料西洋參