1.干燥動態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)簡介
干燥動態(tài)監(jiān)控系統(tǒng),,又稱液滴干燥設(shè)備,、噴霧干燥塔。在噴霧干燥過程中,,液體首先被霧化成小的液滴,,通過環(huán)境中高溫惰性氣流的接觸,液滴中的溶劑逐漸揮發(fā),,后形成干燥的顆粒,。液滴蒸發(fā)過程中,不僅溫度沿徑向發(fā)生變化,,液滴濃度從中心到表面逐漸升高,,且當表面濃度達到一定值以后,液滴直徑基本不再減小,。物料從噴入到實現(xiàn)霧化,、干燥,短時間就能實現(xiàn),。霧化液滴是否能夠迅速,、及時地蒸發(fā),,直接決定著干燥產(chǎn)品的質(zhì)量。
2.干燥動態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)技術(shù)參數(shù)
(1)電源電壓100~240V,;電源功率4000W,;功率頻率50/60HZ;
(2)熱空氣的風(fēng)機風(fēng)量可達300L/min,,噪音<50dB,,進口溫度可達 350℃,溫度控制系統(tǒng)包括K型熱電偶,,PID控制系統(tǒng),,
控制誤差±0.5℃;
(3)霧化系統(tǒng)根據(jù)噴嘴的型號將物料分散成均一粒徑的液滴,;
(4)干燥室內(nèi)的溫度感應(yīng)器3-5個;
(5)設(shè)備產(chǎn)量,,實驗室級別的根據(jù)物料的固含量不同,,蒸發(fā)量為10-100g/h,收率達80%;
(6)設(shè)備長寬高尺寸為:2.7×2.2×3.4 m(A款),,2.0×1.0×2.6(B款),。
3.干燥動態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)特點
(1)干燥動態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)采用的噴嘴系統(tǒng)能制備均粒徑的液滴;
(2)干燥動態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)提供溫度可控的干燥風(fēng),,特殊的布氣方式使得液滴能被均一干燥 ,;
(3)干燥動態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)制備的顆粒粒徑均勻,有利于后續(xù)的對顆粒的理化性質(zhì)研究,;
(4)干燥動態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)干燥速度快,,產(chǎn)品性能好:粒徑均一。
4.干燥動態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)產(chǎn)品優(yōu)勢
依據(jù)實驗中支撐小液滴的方法不同,,單液滴干燥技術(shù)可分為多種類型,,可以讓液滴自由下落、通過超聲波駐場來懸空支撐液滴,、或者把液滴固定在某種固體表面,,目前在學(xué)界中應(yīng)用廣泛的是玻璃纖維懸掛式單液滴干燥技術(shù),它是一種固著式單液滴干燥技術(shù),,將小液滴附著在特制玻璃絲的末端,,在熱空氣中進行對流干燥,它的強大之處在于:
(1)可以準確地測量液滴干燥動力學(xué),,包括液滴重量變化,、溫度變化與直徑變化,見下圖,;
圖片來源:《Reaction Engineering Approach (REA) to model the drying kinetics of droplets with different initial sizes - experiments and analyses》,,作者Nan Fu, Meng Wai Woo, Sean Xu Qi Lin, Zihao Zhou, Xiao Dong Chen,,發(fā)表于《Chemical Engineering Science》,2011,,66,,1738-1747
(2)可以監(jiān)測伴隨水分蒸發(fā)進行的液滴變化、固形物沉淀過程,,直觀展示不同材料的顆粒形成過程,,見下圖;
圖片來源:《益生菌在噴霧干燥過程中的活性變化與保護策略》,,作者傅楠,,陳曉東,發(fā)表于《化工進展》,,2018,,37,1633-1645
(3)可以在不同的干燥中間階段對半干液滴進行分析測試,,比如取樣分析液滴中的生物活性物質(zhì),,或者附加一滴溶質(zhì)液滴,監(jiān)測半干顆粒的復(fù)水特性,,從而理解顆粒形成過程中顆粒特性的演化過程,,見下圖。
圖片來源:《Effects of ionic and nonionic surfactants on milk shell wettability during co-spray-drying of whole milk particles》,,作者P. Lallbeeharry, Y. Tian, N. Fu, W. D. Wu, M. W. Woo, C. Selomulya, X. D. Chen,,發(fā)表于《Journal of Dairy Science》,2014,,97,,5303-5314)
5.干燥動態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)用領(lǐng)域
(1)控制藥物釋放
(2)乳制品
(3)磁性顆粒
(4)陶瓷制品顆粒
(5)介孔材料