在食品行業(yè),噴霧干燥設備是一個矛盾的存在,它既能夠讓食品保持良好的外觀和原有的營養(yǎng)價值,從而生產出咖啡伴侶、蛋黃粉、奶粉、湯料、果汁粉等產品;
也存在動力消耗大、體積過大、易發(fā)生粘壁現象、一次性投資大等缺陷,在國家環(huán)保重壓以及人們對食品要求越來越高的情形下,噴霧干燥設備要保持其在食品工業(yè)中的地位還需多加努力。
噴霧干燥機相關故障的解決方法
一、物料粘壁的原因:
1、進料量太大,不能充分蒸發(fā);
2、噴霧開始前干燥室加熱不足;
3、開始噴霧時,下料流量調節(jié)過大;
4、加入的料液不穩(wěn)定。
二、物料粘壁的采取措施:
1、適當減少進料量;
2、適當提高熱風的進口和出口溫度;
3、在開始噴霧時,流量要小,逐步加大,調節(jié)到適當時為止;
4、檢查管道是否堵塞,調整物料固形物含量,保證料液的流動性。
5、產品水分含量太高,排風溫度是影響成品水分含量的主要因素,所以造成產品水分含量太高的原因一般是排風溫度太低。
而排風溫度可由進料量來調節(jié)。因此相應的措施是適當減小進料量,以提高排風溫度。
三、產品純度低,雜質過多的原因:
1、空氣過濾效果不佳;
2、積粉混入成品;
3、原料純度不高;
4、設備清洗不徹底。
四、產品純度低,雜質過多的補救措施:
1、檢查空氣過濾器中過濾材質敷設是否均勻,過濾器使用時間是否太長;
2、檢查熱風入口處焦粉情況,克服渦流;
3、噴物前應將料液過濾;
4、重新清洗設備。
五、跑粉現象嚴重,產品得率低的原因:
跑粉損失過多,大大影響成品的得率,一般的原因是旋風分離器的分離效果差。若出現這種情況,應檢查旋風分離器是否由于敲擊、碰撞而變形;提高旋風分離器進出口的氣密性,檢查其內壁及出料口是否有積料堵塞現象。當然分離效率還與粉末的比重及粒度的大小有關,某些物料可根據需要增加第二級除塵。
六、離心噴頭運轉時有雜聲或振動
1、主要由于噴頭的清洗和保養(yǎng)不當引起的噴盤內附有殘留物質或主軸產生彎曲和變形,也可能是離心盤動平衡不好。
解決辦法;
2、檢查噴霧盤內是否有殘存物質,若有應及時清洗;
3、發(fā)現主軸有異常,要進行更換;
4、對離心盤的動平衡重新調整或更換。
噴霧干燥設備按霧化器的結構可分為離心式、壓力式和氣流式。噴霧干燥的食品可以是溶液、漿料或糊狀的物料,但必須是可用泵抽送的。
食品物料需要先進行霧化再在進入干燥室進行熱交換。由于噴霧形成的料滴非常小,這就提供了相當大的換熱面積,使蒸發(fā)過程得以迅速進行。
常規(guī)的實驗室噴霧干燥機在對實驗室中藥(中草藥)天然產物提取物和果汁做噴霧干燥時,由于物料本身含有很多糖類成分;
而這些成分在高溫下容易融化,在噴霧干燥的瞬間就會粘在一起,形成像牛皮糖一樣的東西粘在噴霧干燥機干燥室的瓶壁上,使得科研人員得不到流動性好的粉末。
為解決這一難題,科研人員試過許多方法,為了得到粉末而添加大量的輔料,如淀粉、環(huán)狀糊精等;
但效果并不是很理想,因此在常規(guī)的實驗室噴霧干燥機的基礎上進行改進升級十分必要。
除了在中藥、果汁行業(yè)中運用外,噴霧干燥機的使用范圍也在拓寬,目前市場上也針對行業(yè)不同的需求進行設備的改進與升級。
例如,針對噴霧干燥機噴霧干燥中含有機溶媒物料干燥難的問題,一般有機溶媒會呈易燃易爆的特性;
而防爆型閉式實驗室噴霧干燥機的出現避免了這一問題,使物料能在密閉的干燥系統(tǒng)中循環(huán);
整個系統(tǒng)充滿了惰性氣體(如氮氣或氬氣),可避免有機溶媒氣體與外界氧氣的接觸,確保了生產的安全性。
隨著社會的發(fā)展和科學技術的進步,小型噴霧干燥機設備也朝著自動化、智能化方向邁進。
實現小型噴霧干燥機自動控制,有利于減輕工作人員的勞動強度,降低企業(yè)生產升本,提高食藥的品質等。
如在粉料的制作過程中,自動化噴霧干燥機可將噴霧干燥機內的進出風溫度、風量、泥漿的壓力及水分等關鍵數據通過處理軟件;
實時地分析引起系統(tǒng)變化的因素,并可模擬人工操作調整熱風爐的溫度、供漿流量等,最終代替人工的操作,達到高效、便捷、安全的效果。
實踐證明,在當代,噴霧干燥是非常重要的工業(yè)干燥操作。它的工業(yè)應用非常廣泛幾乎涉及國民經濟的每一個部門。如實驗室中藥(中草藥)天然產物提取物和果汁的噴霧干燥,經常會產生黏壁問題,是科研人員的一大難題。
常規(guī)的實驗室噴霧干燥機,在對實驗室中藥(中草藥)天然產物提取物和果汁做噴霧干燥時,由于物料本身含有很多糖類成分,糖在高溫下比較容易融化,在噴霧干燥的瞬間就融化,粘在一起,形成像牛皮糖一樣的東西粘在噴霧干燥機干燥室的瓶壁上,科研人員得不到需要的流動性好的粉末,有時為了得到粉末,添加大量的輔料,如淀粉,環(huán)狀糊精什么的,但是效果也都不是很理想。
粘壁現象是妨礙噴霧干燥機正常操作的一個突出問題,固體制劑(特別是中藥)的噴霧干燥過程尤為明顯。物料粘壁不僅不利于收集操作,而且隨著時間的延長,敏感的粘壁物料會變質成為不合格物料。
從工藝角度出發(fā),解決手段包括選用合適的溶劑,增加輔料,改變工藝參數,但是這些方法可調節(jié)的余地不是很大,因此必須從設備的角度尋求根本的解決方案。國內外專家對干燥過程中的粘壁和結塊問題進行了研究,認為造成粘壁的主要原因是壁溫。
噴霧干燥機粘壁一般有以下三種情況:
1、半濕物料粘壁:原因是噴出的霧滴在沒有達到表面干燥之前就已經和器壁接觸,因而粘在壁上,粘壁的位置一般是對著霧化器噴出的霧滴運動軌跡的平面上,和霧化器的結構,熱風在塔內的運動狀態(tài)有關;
2、低熔點物料的熱熔性粘壁:原因是物料在一定的溫度下達到熔點開始溶化而發(fā)粘,粘附在器壁上;
3、干粉的表面粘附:干粉在有限的空間中運動總會有一些碰到器壁上,這是不能避免的,但是這樣的粘壁一般都不厚,只要通過空氣吹或者是輕輕敲打都能震落,比較簡單的解決辦法是內壁拋光,可以在一定程度上解決這個問題。
防止實驗型噴霧干燥機粘壁現象的五種解決方法:
以下列舉了可以防止粘壁的解決方法:
1、采用夾壁干燥塔,其間用空氣冷卻,使壁溫保持在50℃以下;
2、通過塔壁旋氣片切向引入二次空氣冷卻塔壁;
3、塔內近壁處安裝由一排噴嘴組成的氣掃帚,并使之沿塔壁緩慢轉動;
4、塔壁增加氣錘,通過氣錘的敲擊,強制使粘壁物料脫離;
5、增加設備的加工精度,塔內壁拋光也可以減輕粘壁。
小型噴霧干燥機的種類很多,按氣液流向可分為并流式、逆流式和混流式;按霧化器的安裝方式可分為上噴下式、下噴上式;按霧化器的結構可分為離心式、壓力式和氣流式;按加熱氣體是否循環(huán)可分為開放式、部分循環(huán)式和密閉式。