喷雾干燥过滤的设置及注意事项

文/刘殿宇

（华禹乳品机械制造有限公司）

现代喷雾干燥生产对粉的质量要求严格，执行的都是医药工程GMP（良好作业规范）标准。要生产出合格、高质量的奶粉，喷雾干燥的进风必须经过严格过滤，由于过滤器的设置会产生一定阻力，削弱进风机的风压，因此，需要清楚地计算出压力损失，才能选择合适的进风机风压。近年来，由于进风机风压不足而导致的喷雾干燥效果不佳，甚至影响产能的现象时常发生。本文RGYP 03-1000型压力喷雾干燥塔在奶粉生产中的应用为例，就计算过滤器过滤面积及选择合适过滤装置加以阐述。

1 主要技术参数及结构特点

压力喷雾干燥塔的物料主要技术参数如下：介质为浓缩牛奶，生产能力1 000 kg/h，环境温度25℃，空气相对湿度81%，进料温度40～45 ℃，进料质量分数45%，进风风量45 000 m3/h，进风温度150～160 ℃，排风风量69 000 m3/h，出粉质量分数97.5%，排风温度95 ℃。

结构特点为喷雾干燥系统采用二次流化干燥冷却系统，对塔下粉进行整形、二次干燥、冷却及附聚再造粒；采用两级捕粉，即两级旋风并联再与脉冲反吹袋滤器串联捕集排风携带的粉尘，袋滤器回收下来的粉尘（含流化床排出的粉尘）重新送回干燥塔中进行二次附聚造粒。流程如图1所示。

2 进风过滤分析

现代喷雾干燥生产的产品质量要求很高，对喷雾干燥的生产要求十分严格，对进风的要求必须进行过滤净化处理。进风机一般从取风室取风，取风室进行第一道粗过滤，由粗过滤装置（装有过滤袋或折返式滤布）组成。风机抽出的风再进入进风机的第二道过滤器。进行第二次过滤（中效过滤），之后进入加热器，空气被加热后再经过一道亚高效或高效过滤，然后热风才进入喷雾干燥塔内与雾化物料进行热与质交换。粗过滤、中效过滤、亚高效或高效过滤的粒子直径范围如图2所示。

图1 RGYP 03-1000型压力喷雾干燥塔工作流程

2.1 过滤器过滤面积的确定

空气过滤器应方便拆卸清洗，空气过滤器的面积按式1计算。其中，F为过滤面积（m2）；L为需要通过滤层的空气量（m3/s）；m为过滤强度（m3/m2·s），即单位时间单位过滤面积上通过的空气量。

板式空气过滤器适用于含尘度小于2 0 m g/m2的空气，其效率达9 5%～9 8%。这类过滤器的阻力一般不超过147.1～196.1 Pa。若阻力过大，说明滤层中的气孔已堵，应进行清洗或更换。

本例粗效过滤器的过滤面积为6.25 m2（F＝12.5/2＝6.25）。

2.2 过滤器的过滤效果及压力损失

进风的过滤一般经过三级过滤，但根据实际情况，只要达到过滤效果，也可以采用两级过滤，一级粗过滤和一级亚高效或高效过滤。粗过滤一般过滤掉灰尘直径为0.1～0.4μm的粒子，压力损失一般为25～45 Pa；中效过滤一般压力损失为120Pa。本例进风机的风压为2 500 Pa，采用三级过滤，即粗效过滤、中效过滤及亚高效过滤，采用板框折返式过滤装置，三级压力损失为365 Pa（25+120+220＝365），因此，进风机经过过滤器后的压力为2 135 Pa（2 500-365＝2 135）。

3 过滤器的使用注意事项

在生产过程中要定期检查并清理过滤器的灰尘，特别是亚高效或高效过滤器，风机风压在此过滤过程中压力损失较大，必须及时清理或更换过滤器。过滤器在进风管道安装时应考虑便于观察和拆卸，一般粗过滤器都可以直接进行观察，更换也比较方便；而高效或亚高效过滤器一般在加热器前后安装，这样就需要在其侧面设计方门，便于人能够进入过滤器内检查或更换过滤层。

图2 粗效、中效、亚高效及高效过滤的过滤等级

4 结语

喷雾干燥进风系统加装过滤装置能够提高产品质量，同时，由于加装过滤器对进风机风量及风压都会带来影响，因此必须对进风机风量及压力损失进行核算，然后选择出需要的进风机规格型号。在喷雾干燥生产过程中，必须随时掌握进风机压力的变化，并及时检查过滤器，做到及时清理灰尘和更换，这样才能保证喷雾干燥生产的顺利进行。