车间里吹来的干风:聊聊喷雾干燥

去年深秋去江苏一家做奶粉原料的车间调试新线,推门进去就是满屋子的奶香味,抬头就能看到十几米高的白塔立在那,轰轰的热风从塔底抽出来,混着奶味扑在脸上。没人会把这个大家伙和你家里厨房的烘干机联系到一起,但它干的是差不多的事——只不过方法巧多了。

喷成雾再烘干,原理其实没那么玄

很多人第一次听喷雾干燥,觉得是什么高大上的新工艺,其实核心逻辑一句话就能说清。 把要干燥的料液,用雾化器打碎成几十微米甚至更小的雾滴,扔到温度合适的热空气里。水碰到大热空气瞬间就蒸发了,剩下的固体溶质掉下来,就是你要的干粉。 就这么简单。 你夏天喷保湿喷雾,出门一会脸上就干了,一模一样的道理,只不过放大到工业规模,加了收料的步骤而已。
工业喷雾干燥塔内部结构示意图
工业喷雾干燥塔内部结构示意图
雾化器是整个设备的心脏。见过两种,一种是高速旋转的转盘,料液浇上去,靠离心力甩出去碎成雾,转速能到每分钟一万多转,手碰一下直接骨头都能削碎。另一种是高压喷嘴,把料液加压从小到离谱的孔里喷出去,直接撕裂成雾。两种各有优劣,转盘耐堵不容易坏,喷嘴出来的粉更细均匀,看你做什么东西选什么。 热空气和雾滴的流向也有讲究,顺流的就是热风和雾滴一起往下走,适合做热敏性的东西,接触时间短,料温升不上去。逆流就是热风从下往上吹,接触久一点,干得更透,适合不怕热的粗料。

现场老工程师最头疼的那些坑

原理简单,真到开产线,能把你磨得没脾气。 说实话我入行这么多年,见过百分之八十的喷雾干燥出问题,都栽在粘壁上。 本来设计的是连续生产七十二小时,结果刚开八个小时,塔壁上就粘了厚厚一层湿料,慢慢结块发黑,掉下来混到成品里就是杂质。不得不停产降温,工人系着安全带进塔里面铲,闷得满身汗,铲完出来一身味,两三天散不掉。 为什么会粘?说穿了就是几个原因。要么雾化不好,雾滴太大,没等干就碰到壁了。要么进风温度不对,太低了水蒸发慢,太高了料融化了反而粘上去。我之前碰到过一个新手调试,把进风温度设高了二十度,出来的粉全糊在壁上,一锅十几吨的料直接废了,老板脸黑得像擦了锅底灰。 还有个常见问题,就是成品含水率波动大。今天出来的粉干得掉渣,明天就结块装不了袋,换一批原料浓度变了就不对,进风温度变个三五度,成品含水率就能差一个百分点,对很多要求严的行业,比如医药,直接就不合格。 不过话说回来,现在很多新厂都加了在线含水率监测,自动调进风温度和进料速度,比之前人工盯着靠谱多了,坑少了一半。
喷雾干燥塔人工清壁作业现场
喷雾干燥塔人工清壁作业现场

不止奶粉,你身边到处都是它做出来的东西

不止奶粉,你身边到处都是它做出来的东西
不止奶粉,你身边到处都是它做出来的东西
很多人对喷雾干燥的印象,就停留在超市货架上的奶粉。其实你今天吃的速溶咖啡,冲的蛋白粉,吃的感冒药粉,甚至你开的电动车的锂电池正极材料,都是喷雾干燥做出来的。 有个常见误区我得掰扯清楚,很多人说喷雾干燥是高温工艺,会破坏营养,其实真不是。 因为雾滴太小了,水分蒸发的时候会带走大量的潜热,整个雾滴在塔里面的温度,一般都不会超过六十度,大部分时候也就四十多度,比你洗热水澡的温度还低。蒸发完掉下来就立马出塔了,接触高温的时间也就十几秒,所以像维生素、活性物质这种热敏性物料,都能用喷雾干燥做,反而很多别的干燥方法做不了。 还有人说喷雾干燥能耗高,不环保。早些年开式的确实,直接排废气带热量,现在很多做有机物提取的,都用闭式循环喷雾干燥,有机溶剂都能回收,废热也能循环利用,能耗比开式的降了快一半。 我前段时间看国内做陶瓷粉体的厂,都在用喷雾干燥造粒,做出来的粉体流动性好,压出来的陶瓷坯体密度均匀,成品合格率比别的方法高不少。锂电行业更不用说,现在很多动力电芯的正极粉体都是喷雾干燥做的,粒径均匀,性能稳定,一致性好。 说白了,喷雾干燥就是工业里一个把液体快速变成干粉的法子,从诞生到现在快一百年了,还没被淘汰,就是因为它太好用了,连续生产,效率高,做出来的粉质量稳定,换别的方法还真不一定能替代。 就那样,没什么玄的,都是现场摸出来的经验,调对了参数,它就能安安稳稳给你出活。
免责声明:市场有风险,选择需谨慎!此文仅供参考,不作买卖依据。如有侵权请联系删除。
文章名称:车间里吹来的干风:聊聊喷雾干燥
文章链接:https://m.zystgy.cn/a/61484