第五章干燥设备

生物工程设备主讲凌利(讲师)第五章干燥设备本章主要内容•干燥机理•非绝热干燥设备•绝热干燥设备（重点）•冷冻干燥及其他干燥设备（重点）第一节干燥机理和生物工业产品干燥•一、干燥机理：热量由气体传递给湿物料，温度升高，物料内部的水分向表面扩散，汽化被气流带走，空气既是载热体，又是载湿体，干燥速率与传质速率和传热速率有关。•干燥分为恒速干燥和降速干燥。•二、生物工业产品干燥特点：热敏性（酶制剂）失活性。•三、干燥设备选型原则：(4点：产品质量、纯度、物料特性和产量及环境),类型:瞬时干燥和低温（真空）干燥。滚筒、喷雾、气流、沸腾干燥设备，冷冻和真空干燥，红外干燥、微波干燥。•1、产品的质量要求•2、产品的纯度•3、物料的特性•4、产量及劳动条件（表2-5-1）第二节非绝热干燥设备•一、常压干燥设备———麦芽干燥塔(2-5-4)•二、真空干燥设备———箱式、带式和耙式干燥器。(略)第三节绝热干燥设备•一、气流干燥原理及设备•原理：利用热气流将物料在流态下进行干燥过程。气体与固体之间进行传热和传质，达到干燥目的。适合于潮湿分散状态颗粒物料的干燥。味精、柠檬酸、四环类抗生素。•特点：1、干燥强度大，2、干燥时间短，3、适用性广，4、设备结构简单•设备：气流干燥设备（图2-5-7）二、喷雾干燥原理及设备•一、原理：用不同的喷雾器，将液体喷成雾状，与热空气之间发生热量和质量传递而进行干燥过程。•适合酵母、核苷酸、抗生素生产。•特点：干燥速度快，时间短，温度低，成品具有良好的分散性和溶解性。•二、设备（图2-5-12、13)(重点)•附属设备：空气加热器和粉尘分离器。第四节冷冻干燥及其他干燥设备•一、冷冻干燥原理及设备(重点)•在较低温度下（-10~-50℃）冻结成固态，然后在高度真空（0.1Pa）下，固态水分直接升华为气态而除去的干燥过程。•水的物态三相图（图2-5-22）•特点：干燥温度低，真空操作，氧气极少，能保持原料的外形，具有多孔性，速溶性和复水性好，脱水彻底，质量轻易保存，但设备昂贵。•设备：流程图（图2-5-23）(重点)•1、冷冻部分•2、真空部分•3、水气去除部分•4、加热部分•连续式冷冻干燥器（图2-5-28）(略)•干燥时间计算（T)式2-5-34(略)•二、微波干燥原理及设备(略)•频率在300~300000MHZ或波长0.001~1m的高频电磁波的介质加热干燥。•箱式微波炉、平板形连续微波干燥炉（图2-5-30）2-5-13.swf2-5-13.swf2-5-13.swf•四、空气通过干燥器时的状态变化•1、等焓干燥过程（绝热干燥过程）•等焓干燥过程的条件•1）干燥器内不补充热量。•2）干燥器内的热损失可以忽略不计。•3）物料进出干燥器的焓相等。