喷雾干燥出粉形式及粉尘的输送

刘殿宇　华禹乳品机械制造有限公司　安达　151400



喷雾干燥出粉形式及粉尘的输送

刘殿宇华禹乳品机械制造有限公司安达151400

摘要针对喷雾干燥系统出粉、粉尘的输送及其布局，探讨诸如出粉口较多、接粉较麻烦、输送不畅、输送距离过远、故障较多等问题。

关键词喷雾干燥出粉粉尘输送布局注意事项

*刘殿宇：高级工程师。1982年毕业于东北学院农机专业。主要研究设计方向：乳品机械，轻化工机械。联系电话：13816382196，

E-mail：ldy620519@163.com。

喷雾干燥系统结构不同出粉方式也有差异，通过对几种不同的出粉形式及粉尘的输送实例的分析，并列出了各自的优缺点。为企业选择喷雾干燥系统结构时提供参考。

1干燥塔捕粉的型式

喷雾干燥分为压力与离心喷雾干燥两种。压力喷雾干燥在我国应用较多。就压力喷雾干燥的出粉形式进行阐述。

喷雾干燥出粉口的多少主要取决于生产工艺的要求。压力喷雾干燥根据粉尘的特点其捕粉的方法分为单级及双级捕粉两种，见图1和图2。单级捕粉又分为旋风、布袋。双级捕粉分为旋风串联、旋风加布袋[6]。

图1　单级捕粉

图2　双级捕粉

单级旋风串联捕粉一般不用，这种捕粉粉尘得率低。

2出粉口的设置

出粉口的多少应根据生产工艺要求确定，在生产工艺无特别要求的情况下，尽量减少不必要的出粉口，以最少为原则[6]。出粉口多接粉既麻烦又费工费时，还可能造成粉尘的二次污染。图2中双级捕粉中，干燥塔、每个捕集器下如果都出粉、接粉就是问题，除非工艺上有特殊要求，否则是不合理的。以下是几种常见的出粉方法。

图3、图4这两种干燥塔的出粉方式最为普遍，仅是在干燥塔下出粉，袋滤器(或旋风分离器)捕捉下来的细粉通过罗茨风机将细粉送回干燥塔的雾化区进行附聚造粒与干燥塔中粉一并从干燥塔低端出粉。如奶粉、速溶茶粉、胶原蛋白粉等都可以采用这种出粉的方法。

图3　单级布袋捕粉，干燥塔下出粉

图3为独立的袋滤器捕粉。袋滤器捕集下来的细粉送回干燥塔内进行造粒，颗粒均匀对奶粉来说颗粒直径在30～60μm之间，速溶茶粉颗粒与奶粉相近也在30～40μm左右，胶原蛋白粉尘相对较细，直径在10～20μm之间。这种捕粉的优点是粉尘得率接近100%。缺点是对于大型喷雾干燥来说更换袋子费工费时，不过也可以采用原位清洗的方法进行定期清洗，引进国外的干燥塔就是采用这种方法清洗滤袋的，省工省时，效果也比较好。

图4　双级捕粉，干燥塔下出粉

图4采用双级旋风分离器捕粉。这种捕粉回收排风携带的粉尘采用双级串联旋风分离器进行回收，旋风分离器捕集粉尘最高不超过98%。回收效果与粉尘的颗粒、容重的大小及旋风分离器结构的设计都有关系。如在速溶茶粉生产上排风粉尘得率只有95%。采用这种捕粉存在跑粉的情况。对有些物料如饲料、一些化工、建筑材料等的喷雾干燥生产回收这部分粉尘已经意义不大可采用此种捕粉。这种捕粉的干燥塔塔内负压不会出现较大波动，但是排风机在旋风分离器中的风压损失却较大。

图5为采用两级旋风分离器并联再与袋滤器串联的两级捕粉形式。

图5　双级捕粉　流化床出粉，袋滤器出粉

这种捕粉的特点是排风先经过旋风分离器分离沉降一部分粉尘，然后再经过袋滤器进行彻底捕捉，这样做的目的是减轻袋滤器的负担，连续生产时间会更长。这种捕粉粉的得率接近100%，不过对于有些物料如奶粉生产，一般经袋滤器捕捉下的细粉不再进干燥塔，而是另作他用，因为这部分粉尘太细且颜色已变成灰白色。排风机风压损失较大。也可以采用单个旋风分离器与袋滤器串联。

采用两个出粉口，袋滤器中的粉尘对于奶粉来说细且呈灰白色，不再与干燥塔中粉混合，而是另作他用。

图6粉尘从旋风分离器及袋滤器中排出，并由风机直接送至下道工序，干燥塔下不接粉。

图6　双级捕粉 旋风分离器出粉，袋滤器出粉

该捕粉为两级，第一级捕粉为单个旋风分离器捕粉，第二级捕粉为袋滤器捕粉。这种捕粉及出粉在压力与离心喷雾干燥都有应用。主要用于粉尘特别细，容重特别小的物料的喷雾干燥上，如大豆分离蛋白粉的喷雾干燥等。

3粉尘的输送

从喷雾干燥出来的粉尘进入下一道工序是粉尘的输送。输送的距离有近有远。设备的布置尽量做到紧凑，尽量缩短输送的距离。输送距离越长清理清洗管道就越费工费时，故障率也会增高。对粉尘的二次污染的可能性也就越大。

粉尘的输送多为封闭式输送，而最为常见的的输送方法是采用风力输送。风力输送要注意的问题：① 进入风送管道的风必须进行除湿处理，一般的相对湿度要降至35%以下[4]。除湿后的空气进到送粉管道，管道不容易堵塞，反之则容易堵塞管道；② 输送风量、管道管径是否选择正确直接关系到输送的效果；③ 粉尘卸料的形式关系到粉尘回收的得率问题。粉尘卸料常用的有旋风式卸料、袋滤器卸料。卸粉阀有旋转式出料阀，气动翻板阀。旋转卸料阀的特点是容易包轴；翻板阀的特点是容易搭桥，甚至关闭不严。在使用过程中应根据阀的特点注意操作、维护及保养。

4结语

喷雾干燥采用多少出粉口及采用怎样的出粉方式应根据生产工艺要求进行确定。在满足生产工艺要求的前提下尽量做到以出粉口最少为原则，

因为出粉口少可省工省时，防止产品二次污染，降低故障率的发生，产品质量好。

在满足工艺要求的前提下设备布置尽量做到以紧凑为原则，输送距离能近则不能远，这样操作、清理及清洗都方便，故障率也会相对减少。

参考文献

1刘殿宇.压力喷雾干燥系统在速溶茶粉生产的应用[J].中国茶叶，2009.(7)：21-22.

2刘殿宇.喷雾干燥系统捕粉结构形式的发展及其应用效果[J].乳业导刊，2005(2)：23-24.

3刘殿宇.脉冲反吹捕粉装置在奶粉喷雾干燥生产中的设计及应用[J].乳业科学与技术，2006(3)：123-124.

4刘殿宇.空气相对湿度对喷雾干燥生产的影响[J].乳业科学与技术，2011(4)：197-199.

5刘殿宇.喷雾干燥系统调试过程出现的问题及解决方法[J].化工装备技术，2005,26(7)：7-8.

6刘殿宇.喷雾干燥连续生产的条件[J].发酵科技通讯，2015,44(3)：37-39.

(收稿日期2015-08-30)