在噴霧干燥設(shè)備干燥過(guò)程中,液滴在氣流中運(yùn)動(dòng)的大部分時(shí)間中,其相對(duì)速度一般都很低,即使初速度很高,但由于液滴很小,當(dāng)液滴的速度很快衰減到與氣流的速度相等時(shí),液滴便在空中運(yùn)動(dòng),緩緩落下。含有可溶性固體液滴的蒸發(fā)干燥,液滴中含有溶質(zhì),在干燥的過(guò)程中情況就比較復(fù)雜。在等速階段,液滴中內(nèi)部水分能迅速擴(kuò)散到液滴表面蒸發(fā)氣化。當(dāng)液滴表面形成固體時(shí),蒸發(fā)速度減慢,干燥進(jìn)入減速階段。在液滴表面形成一層硬化的表層外殼后,殘留在內(nèi)部的水分將產(chǎn)生一定的氣壓,當(dāng)氣壓增大造成外殼破裂形成穿孔時(shí),產(chǎn)品呈多孔性疏松狀態(tài),因此它要比純液滴蒸發(fā)干燥時(shí)間長(zhǎng)得多,約為10~15秒.液滴中生成干燥固體的影響。當(dāng)液滴蒸發(fā)到一定階段生成干燥固體時(shí),質(zhì)量傳遞的阻力增加,水分從液滴內(nèi)部移向表面的量開始減少,熱傳遞的速率超過(guò)了質(zhì)量傳遞的速率,液滴的內(nèi)部溫度開始升高,當(dāng)達(dá)到沸點(diǎn)而氣化,水分破殼擴(kuò)散或通過(guò)毛細(xì)管作用傳至表面蒸發(fā)。在減速階段,各種物質(zhì)都具有不同的干燥特性。若液滴在它的臨界水分含量時(shí)形成高度不透性的固體外殼,則干燥速度將顯著下降。
臨界水分含量可從原來(lái)存在于液滴中的水分,在等速干燥階段蒸發(fā)的水分中去求取。對(duì)于任何溶質(zhì)的單個(gè)液滴的平均臨界水分含量,大致與所有液滴的水分含量的數(shù)值相同,而與液滴的初始直徑、初始濃度及干燥情況無(wú)關(guān)。含有不溶性固體液滴的蒸發(fā)干燥。含有不溶性固體的懸濁液和漿狀、糊狀物料,其蒸汽壓的降低可忽略不計(jì)。在等速干燥階段,溫度可取純液滴的濕球溫度。干燥總時(shí)間等于兩個(gè)階段的干燥時(shí)間之和,等速干燥的時(shí)間要比減速干燥時(shí)間短暫。
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