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噴霧干燥機(jī)面臨問題分析與解決

2024年01月19日 17:00 來(lái)源:上海川昱實(shí)驗(yàn)儀器有限公司

在食品行業(yè),噴霧干燥設(shè)備是一個(gè)矛盾的存在,它既能夠讓食品保持良好的外觀和原有的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值,從而生產(chǎn)出咖啡伴侶、蛋黃粉、奶粉、湯料、果汁粉等產(chǎn)品,也存在動(dòng)力消耗大、體積過大、易發(fā)生粘壁現(xiàn)象、一次性投資大等缺陷,在國(guó)家環(huán)保重壓以及人們對(duì)食品要求越來(lái)越高的情形下,噴霧干燥設(shè)備要保持其在食品工業(yè)中的地位還需多加努力。

  噴霧干燥設(shè)備按霧化器的結(jié)構(gòu)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(jìn)行霧化再在進(jìn)入干燥室進(jìn)行熱交換。由于噴霧形成的料滴非常小,這就提供了相當(dāng)大的換熱面積,使蒸發(fā)過程得以迅速進(jìn)行。

  01 粘壁現(xiàn)象成為頭號(hào)難題

  粘壁現(xiàn)象是妨礙噴霧干燥機(jī)正常操作的一個(gè)突出問題,富含動(dòng)物油脂的食品物料往往會(huì)沉積在干燥室壁面上。隨著時(shí)間的流逝,這些食品物料會(huì)逐漸演變成為污染源,危害食品健康。因此,不少噴霧干燥機(jī)的生產(chǎn)企業(yè)聯(lián)合專家學(xué)者探索出一些解決粘壁問題的辦法。

  他們認(rèn)為是因?yàn)閲婌F干燥機(jī)的壁面溫度過高使得產(chǎn)品粘滯,因此將干燥室改成夾層結(jié)構(gòu),提高冷卻效率;采用振動(dòng)器、氣錘等物體對(duì)粘壁物進(jìn)行分離;通過塔壁旋氣片切向引入二次空氣冷卻塔壁;干燥室墻壁拋光底部常采用錐底降低物料停留可能性;還有的企業(yè)加入了防粘掃壁的新技術(shù)等……

  02 體積過大面臨放置難題

  體積過大面臨著放置區(qū)域的限制。隨著人們對(duì)食品生產(chǎn)條件的重視,不少食品企業(yè)都建造了三十萬(wàn)級(jí)或十萬(wàn)級(jí)的無(wú)塵凈化車間,但噴霧干燥機(jī)由于體積龐大,不能整體都放在潔凈區(qū)域,不少企業(yè)會(huì)選擇將收集物料的部分放在潔凈區(qū),其余部位在別處放置。

  面對(duì)這種情況,需要噴霧干燥設(shè)備系統(tǒng)提高密閉性能,防止外部環(huán)境污染。

  03 物料控制可向智能化轉(zhuǎn)變

  噴霧干燥機(jī)在作業(yè)時(shí)需要成品的顆粒大小分布、殘留水份含量、堆積密度和顆粒形狀符合精確的標(biāo)準(zhǔn),制作出來(lái)的顆粒才能得到理想效果。以堆積密度為例,在噴霧干燥過程中,堆密度是食品的重要特性之一,在操作過程中每種措施都要確保達(dá)到最佳的堆密度。影響堆密度有粉料溫濕度、進(jìn)料溫度、粒度分布、吸入干燥空氣溫度、產(chǎn)品排出溫度、空氣接觸方式、噴霧器型式及在噴霧干燥器中所設(shè)置的位置等有關(guān)。

  要保障食品原物料的堆積密度達(dá)到理想效果需要經(jīng)驗(yàn)豐富的老師傅進(jìn)行坐鎮(zhèn)。但隨著智能化時(shí)代的到來(lái),如果噴霧干燥機(jī)能夠根據(jù)物料的濕度、位置、顆粒大小等自行分析判斷物料所需的噴霧溫度、時(shí)長(zhǎng)等就能大大降低設(shè)備對(duì)人的依賴。

  04 環(huán)保節(jié)能問題解決是當(dāng)務(wù)之急

  噴霧干燥雖然在生產(chǎn)過程中沒有粉塵困擾,但在產(chǎn)品出產(chǎn)口容易產(chǎn)生粉塵。另外噴霧干燥設(shè)備的熱效率應(yīng)用率低是不爭(zhēng)的事實(shí),一般進(jìn)口溫度在150℃~250℃左右是,霧化干燥后出口溫度在60℃~100℃,可見還有大半的熱能沒有被利用起來(lái)。

  目前已有企業(yè)通過配置旋風(fēng)分離器解決粉塵問題,配置廢熱回收裝置解決熱效率低的問題。但結(jié)果并不如人意,可見噴霧干燥設(shè)備在節(jié)能環(huán)保的道路上還需要加大研發(fā)力度,繼續(xù)前行。

  總而言之,噴霧干燥在食品工業(yè)中的應(yīng)用既克服了物料不易貯藏的缺點(diǎn),保留了物料的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值,又簡(jiǎn)化生產(chǎn)過程,避免了干燥過程中的粉塵困擾。隨著人們對(duì)噴霧干燥技術(shù)和設(shè)備的深入研究與開發(fā),市場(chǎng)將出現(xiàn)越來(lái)越多的噴霧干燥設(shè)備,食品工業(yè)必將加速發(fā)展,前景廣闊。

  參考資料來(lái)源:安徽農(nóng)業(yè)科學(xué),甘肅輕紡科技,大峰噴霧干燥,中國(guó)教育裝備采購(gòu)網(wǎng),中國(guó)制藥網(wǎng)

  在食品行業(yè),噴霧干燥設(shè)備是一個(gè)矛盾的存在,它既能夠讓食品保持良好的外觀和原有的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值,從而生產(chǎn)出咖啡伴侶、蛋黃粉、奶粉、湯料、果汁粉等產(chǎn)品,也存在動(dòng)力消耗大、體積過大、易發(fā)生粘壁現(xiàn)象、一次性投資大等缺陷,在國(guó)家環(huán)保重壓以及人們對(duì)食品要求越來(lái)越高的情形下,噴霧干燥設(shè)備要保持其在食品工業(yè)中的地位還需多加努力。

  噴霧干燥設(shè)備按霧化器的結(jié)構(gòu)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(jìn)行霧化再在進(jìn)入干燥室進(jìn)行熱交換。由于噴霧形成的料滴非常小,這就提供了相當(dāng)大的換熱面積,使蒸發(fā)過程得以迅速進(jìn)行。
  01 粘壁現(xiàn)象成為頭號(hào)難題
  粘壁現(xiàn)象是妨礙噴霧干燥機(jī)正常操作的一個(gè)突出問題,富含動(dòng)物油脂的食品物料往往會(huì)沉積在干燥室壁面上。隨著時(shí)間的流逝,這些食品物料會(huì)逐漸演變成為污染源,危害食品健康。因此,不少噴霧干燥機(jī)的生產(chǎn)企業(yè)聯(lián)合專家學(xué)者探索出一些解決粘壁問題的辦法。
  他們認(rèn)為是因?yàn)閲婌F干燥機(jī)的壁面溫度過高使得產(chǎn)品粘滯,因此將干燥室改成夾層結(jié)構(gòu),提高冷卻效率;采用振動(dòng)器、氣錘等物體對(duì)粘壁物進(jìn)行分離;通過塔壁旋氣片切向引入二次空氣冷卻塔壁;干燥室墻壁拋光底部常采用錐底降低物料停留可能性;還有的企業(yè)加入了防粘掃壁的新技術(shù)等……
  02 體積過大面臨放置難題
  體積過大面臨著放置區(qū)域的限制。隨著人們對(duì)食品生產(chǎn)條件的重視,不少食品企業(yè)都建造了三十萬(wàn)級(jí)或十萬(wàn)級(jí)的無(wú)塵凈化車間,但噴霧干燥機(jī)由于體積龐大,不能整體都放在潔凈區(qū)域,不少企業(yè)會(huì)選擇將收集物料的部分放在潔凈區(qū),其余部位在別處放置。
  面對(duì)這種情況,需要噴霧干燥設(shè)備系統(tǒng)提高密閉性能,防止外部環(huán)境污染。
  03 物料控制可向智能化轉(zhuǎn)變
  噴霧干燥機(jī)在作業(yè)時(shí)需要成品的顆粒大小分布、殘留水份含量、堆積密度和顆粒形狀符合精確的標(biāo)準(zhǔn),制作出來(lái)的顆粒才能得到理想效果。以堆積密度為例,在噴霧干燥過程中,堆密度是食品的重要特性之一,在操作過程中每種措施都要確保達(dá)到最佳的堆密度。影響堆密度有粉料溫濕度、進(jìn)料溫度、粒度分布、吸入干燥空氣溫度、產(chǎn)品排出溫度、空氣接觸方式、噴霧器型式及在噴霧干燥器中所設(shè)置的位置等有關(guān)。
  要保障食品原物料的堆積密度達(dá)到理想效果需要經(jīng)驗(yàn)豐富的老師傅進(jìn)行坐鎮(zhèn)。但隨著智能化時(shí)代的到來(lái),如果噴霧干燥機(jī)能夠根據(jù)物料的濕度、位置、顆粒大小等自行分析判斷物料所需的噴霧溫度、時(shí)長(zhǎng)等就能大大降低設(shè)備對(duì)人的依賴。
  04 環(huán)保節(jié)能問題解決是當(dāng)務(wù)之急
  噴霧干燥雖然在生產(chǎn)過程中沒有粉塵困擾,但在產(chǎn)品出產(chǎn)口容易產(chǎn)生粉塵。另外噴霧干燥設(shè)備的熱效率應(yīng)用率低是不爭(zhēng)的事實(shí),一般進(jìn)口溫度在150℃~250℃左右是,霧化干燥后出口溫度在60℃~100℃,可見還有大半的熱能沒有被利用起來(lái)。
  目前已有企業(yè)通過配置旋風(fēng)分離器解決粉塵問題,配置廢熱回收裝置解決熱效率低的問題。但結(jié)果并不如人意,可見噴霧干燥設(shè)備在節(jié)能環(huán)保的道路上還需要加大研發(fā)力度,繼續(xù)前行。
  總而言之,噴霧干燥在食品工業(yè)中的應(yīng)用既克服了物料不易貯藏的缺點(diǎn),保留了物料的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值,又簡(jiǎn)化生產(chǎn)過程,避免了干燥過程中的粉塵困擾。隨著人們對(duì)噴霧干燥技術(shù)和設(shè)備的深入研究與開發(fā),市場(chǎng)將出現(xiàn)越來(lái)越多的噴霧干燥設(shè)備,食品工業(yè)必將加速發(fā)展,前景廣闊。


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