关于喷雾干燥造粒法的研究

近年来对喷雾造粒技术的研究主要集中在：

1、雾化器的性能研究；

2、在干燥器内气流生怕微粒的运动及相对运动；

3、雾滴的干燥速率以及产品的形状。

随着喷雾干燥技术的发展，被干燥物料种类繁多，其组织结构、理化性质以及与水的结合形式差异甚大，而且结构随着干燥过程的进行，湿含率的逐渐减少而变化，所以不仅不同物料的干燥机理不同，而且同一种物料在不同的干燥阶段其干燥机理也不相同，甚至同一类物料的干燥特性仍有很大差异，无法按其分类建立统一的干燥过程模型。

国内外学者在喷雾干燥动力学、雾化机理及雾化特性、喷雾造粒装置等方面做了大量研究工作。有学者采用时间增量法对干燥过程中物料与干燥空气之间发生的传质过程作了分析。根据该学者方程，跟踪物料在每一个时间步长末的状态参数，直到得到合格产品为止，此时，对粒子所经历的各时间增量步长进行积累，就是物料干燥所需要的总时间。此方法的特点在于分析颗粒的干燥过程，不需要接受关于恒速阶段的假设。国内喷雾学专家刘广文先生在研究了十几种常见的无机盐水溶液雾滴在高温气流中的蒸发过程后发现，大多数试样雾滴的干燥包括四个段，即：1、湿球温度下恒速干燥；2、降速干燥、3、沸点下恒速干燥；4、第二次降速干燥等四个阶段。

研究认为这并不是经典学说中的两个干燥阶段，并把试样分为三类，第yi类具有稳定的四个段特性。第二类具有四个阶段特性但不稳定，第三类具有稳定的两个阶段特性，不出现沸腾蒸发阶段。

1喷雾造粒技术概述

喷雾造粒技术，1872年Samluel Percy将喷雾造粒技术申请zhuanli，并详述了喷雾干燥基本原理，此后喷雾造粒技术得到迅速推广。

喷雾造粒法是将液体物料向逆流或并流的气流中喷雾，在液滴与气间进行热量与物质传递而制得球状粒子的方法，在造粒操作的同时进行干燥操作的喷雾干燥法及经空气冷却而固化的喷雾冷却法为其代表。

用喷雾法造粒可处理的液体物料形态有：溶液、膏状物或糊状物、悬浊液和熔融液等。

喷雾造粒法按热风流向可分为水平并流型、垂直下降并流型、垂直上升逆流型和垂直下降混合流型。

一、水平并流型

热风与由喷嘴喷射出的喷雾流水平流入塔内，在塔内成旋回流，尾气排出干燥系统之外，而干燥粒子聚积于塔底再用螺旋输送机送出。

二、垂直下降并流型

用于回转圆盘的流程中，热风由塔顶垂直回转下降与飞散的液滴成直角接触进行干燥，热风经除尘排出系统，干燥粒子由塔下送出。在用压力式喷嘴的操作中，液滴在水平方向的浮翔距离短，塔的处理能力可由喷嘴的数量来调节，在塔内导入冷风，可减少塔壁附着和防止热分解。

三、垂直上升逆流型

热风由塔底部进入，液体物料从塔顶部由压力喷嘴中喷雾，尾气由塔顶部排出系统外，成品由塔底取出。塔内热风速度保持在0.3~0.6m/s左右的低速。

四、垂直下降混合流型

雾化器安装在造粒器的中部从下向上喷雾，热空气从塔顶引入，喷雾物料首先与热风成逆流接触进行预干燥，然后热风与物料并流下降，进一步进行干燥，成品和尾气均由塔底排出。

喷雾造粒法的主要设备就是喷雾干燥塔、雾化器。

喷雾造粒法的特点是：造粒速度快，只要几秒到几十秒；成品质量好，特别适用于热敏性物料的造粒；系统可密闭连续操作，环境污染小，适合于大规模生产；但是热效率低，产品粒度小，不均匀。

2造粒技术的定义和方法

造粒的定义

造粒的含义是广义的，其目的是通过适宜的工艺条件改变颗粒的尺寸、形状、强度等，或将大块物料  破碎成小颗粒，或将小颗粒团聚成大颗粒。

造粒常用几种方法

造粒技术在近十年来迅速发展，形成了搅拌造粒法、压力造粒法、热造粒法、喷雾造粒法、流化床造粒法以及在液体介质中进行的造粒法等近10种工艺。

造粒技术已广泛应用于医药、化工、轻工等工业部门。