一、噴霧干燥脫硫工藝

  噴霧干燥脫硫工藝分為五個(gè)步驟：

  (1)吸收劑的制備；

  (2)吸收劑漿液的霧化；

  (3)霧滴與煙氣的接觸和混合；

  (4)蒸發(fā)-二氧化硫吸收；

  (5)廢渣去除。兩個(gè)、三個(gè)和四個(gè)步驟都在噴霧吸收塔中進(jìn)行。

  噴霧干燥分為三個(gè)階段：將進(jìn)料液霧化成液滴；液滴與空氣接觸、混合和流動(dòng) 干燥；干燥產(chǎn)品和空氣分離。

  第一階段——料液霧化

  霧化的目的是將進(jìn)料液體分散成具有大表面積的細小液滴。當與熱空氣接觸時(shí)，液滴中的水迅速蒸發(fā)并干燥成粉末。液滴的大小和均勻性對產(chǎn)品質(zhì)量和技術(shù)經(jīng)濟指標有很大影響。如果噴射的液滴尺寸非常不均勻，大顆粒似乎還沒(méi)有達到干燥要求，而小顆粒已經(jīng)過(guò)度干燥和變質(zhì)。因此，用于原料液霧化的霧化器是噴霧干燥的關(guān)鍵部件。常用的霧化器有氣流式、壓力式和旋轉式。目前，我們正在使用旋轉式霧化器。nmax=20000 rpm。直徑為120毫米的霧化器的工作頻率設定為285赫茲至300赫茲。

  本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是：烘干機中只安裝一個(gè)霧化器，完成生產(chǎn)任務(wù)；在一定范圍內，液滴大小可以調節；產(chǎn)能調整幅度大。缺點(diǎn)是霧化器結構復雜，需要傳動(dòng)裝置、配液裝置和霧化輪，加工困難，檢修不便。第二階段——霧滴和空氣之間的接觸

  霧滴和空氣的接觸、混合和流動(dòng)是傳熱傳質(zhì)的同時(shí)過(guò)程干燥處理。霧滴與空氣的接觸方式、混合和流動(dòng)狀態(tài)決定了熱風(fēng)分配器的結構類(lèi)型、霧化器在塔內的安裝位置和廢氣排放方式等。

  第三階段——從空氣中分離干燥產(chǎn)品

  噴霧干燥的產(chǎn)品從塔底排出，部分細粉夾帶在廢氣中。這些細粉必須在排放前收集，以提高產(chǎn)品產(chǎn)量和降低生產(chǎn)成本。 排放的廢氣必須符合環(huán)保排放標準，防止環(huán)境污染。噴霧干燥中常用的氣固分離方法可以通過(guò)以下方式結合。

  1、僅旋風(fēng)分離器用于初級分離，然后排放。

  2、采用旋風(fēng)分離器和袋式除塵器進(jìn)行二次氣固分離，然后排放。

  3、采用旋風(fēng)分離器和濕法除塵二次氣固分離后排放。

  4、一次氣固分離僅采用袋式過(guò)濾器，然后排放。

  5、采用靜電除塵技術(shù)進(jìn)行一次氣固分離，然后放電。

  大唐干燥專(zhuān)業(yè)生產(chǎn)制造：離心噴霧干燥機、箱式噴霧干燥機

  二、噴霧干燥設備在奶制品生產(chǎn)過(guò)程中的應用與發(fā)展

  在中國乳制品生產(chǎn)中，奶粉產(chǎn)量約占乳制品總產(chǎn)量的80%，因為奶粉易于儲存和運輸。在奶粉生產(chǎn)過(guò)程中，干燥環(huán)節是奶粉生產(chǎn)中最重要的環(huán)節之一、 只有在干燥部分蒸發(fā)的水量幾乎等于要生產(chǎn)的奶粉的質(zhì)量。一般來(lái)說(shuō)，產(chǎn)品的生產(chǎn)過(guò)程決定了產(chǎn)品的生產(chǎn)設備和控制系統，但先進(jìn)設備和控制系統的應用也會(huì )改變產(chǎn)品的生產(chǎn)過(guò)程。 噴霧干燥機在奶粉生產(chǎn)中的應用是其中之一

  在噴霧干燥過(guò)程中，物料被泵入噴霧干燥器，并通過(guò)霧化器分散成小液滴廢氣進(jìn)入袋式除塵器除塵，然后排放到大氣中  空氣加熱后送入干燥室，與物料霧混合接觸；干燥過(guò)程完成后，干燥的產(chǎn)品被分離并儲存或直接投入使用。在大豆蛋白和分離蛋白的噴霧干燥生產(chǎn)中，熱空氣通常從塔的頂部送到干燥塔，物料也從頂部注入。噴霧干燥法生產(chǎn)的奶粉是一種均勻的粉末產(chǎn)品，無(wú)需干燥、涼粉、粉碎等工藝過(guò)程即可直接包裝成成品，使奶粉生產(chǎn)過(guò)程機械化、連續化、規?；?，由于物料表面溫度不高，提高了奶粉產(chǎn)品的質(zhì)量物料從旋風(fēng)分離器排出后，由羅茨鼓風(fēng)機輸送到粉倉 因此，噴霧干燥設備在奶粉的工業(yè)化生產(chǎn)中起著(zhù)巨大的作用，并有增加干燥水分含量的趨勢二是噴霧干燥時(shí)，干燥塔的真空度為0117千帕，有利于物料平穩下降，減少飛濺。然而，噴霧干燥是一個(gè)高能耗的過(guò)程，并且由于干燥產(chǎn)品的高質(zhì)量要求和不揮發(fā)的水分含量，需要嚴格控制干燥溫度和其他操作參數。 因此，正確選擇噴霧干燥設備和合理設計操作控制系統是保證產(chǎn)品質(zhì)量、節能降耗的關(guān)鍵衡量干燥設備在特定工藝條件下成功應用的主要指標是干燥產(chǎn)品的產(chǎn)量和質(zhì)量，包括產(chǎn)品的粒度分布、外觀(guān)和最終含水量等 它不僅為促進(jìn)和推動(dòng)我國乳業(yè)的科技進(jìn)步和發(fā)展做出應有的貢獻，而且能夠帶動(dòng)和推動(dòng)其他行業(yè)的科技進(jìn)步和發(fā)展，為祖國的經(jīng)濟發(fā)展做出更大的貢獻

  1 乳品工業(yè)噴霧干燥設備的發(fā)展

  噴霧干燥設備于1901年首次用于奶粉行業(yè) 它僅在20世紀20年代用于奶粉行業(yè)，并在20世紀40年代末開(kāi)始在中國使用。最早的結構是壓力盒型(臥式)，材料霧化為雙流體型，功耗大。到1958年，輕工業(yè)部在黑龍江省推廣了動(dòng)物牽引小規模壓力噴霧干燥生產(chǎn)奶粉。1955年，哈爾濱松花江牛奶廠(chǎng)首次采用離心噴霧生產(chǎn)奶粉。兩種噴霧干燥設備當時(shí)都是平底的，出粉是間歇的，每班手動(dòng)出粉一次。

  在20世紀60年代中期，箱式壓力干燥設備采用錐形底部的形式，帶有螺旋卸粉器(螺旋鉆)。第一臺立式多噴嘴壓力噴霧干燥設備誕生于20世紀70年代初。它的出現使噴霧干燥設備的有效體積減少了近一半，并且它不需要螺旋鉆來(lái)連續排放粉末。20世紀80年代，生產(chǎn)了單噴嘴立式壓力噴霧干燥設備。其在奶粉行業(yè)的應用是推動(dòng)我國奶粉行業(yè)技術(shù)進(jìn)步的關(guān)鍵環(huán)節，為促進(jìn)我國奶粉行業(yè)的快速發(fā)展奠定了基礎。

  2、噴霧干燥設備的特點(diǎn)

  噴霧干燥設備一般包括壓力式、離心式和氣流式。壓力噴霧干燥設備具有較高的干燥強度、較小的體積、對設備本身和土木工程的投資較小、產(chǎn)品顆粒較小和堆積密度較大。對于堆積密度約為0165的奶粉，干燥時(shí)間特別短，只需10 ~ 311、熱風(fēng)分布形式0秒即可完成，適用于熱敏材料的生產(chǎn)。因此，在奶粉等行業(yè)，許多離心噴霧干燥設備被壓力噴霧設備所取代。壓力噴霧干燥設備功耗小。離心噴霧干燥設備通常比壓力噴霧干燥設備直徑大，高度小，干燥強度低。該產(chǎn)品粒徑大，材料適應性廣，適用于普通壓力噴霧干燥設備的材料均適用于離心分離。噴霧干燥設備的發(fā)展方向。從工業(yè)化大生產(chǎn)、節能降耗的角度來(lái)看，噴霧干燥設備應垂直、大型、連續、自動(dòng)化，且這種操作設備合理。連續性意味著(zhù)噴霧是連續的，即。過(guò)去，壓力式噴霧干燥設備大多采用套筒式空氣調節結構。進(jìn)料和出料是連續的。在規模上，根據不同的生產(chǎn)類(lèi)型采用相應的設備。一般來(lái)說(shuō)，在食品行業(yè)，它往往是大規模和多噴嘴，而在制藥行業(yè)，規模相對較小。噴霧干燥設備與其他設備一樣，設備的選擇及其內部部件的匹配必須與待加工的物料相適應，設備的干燥強度應盡可能提高，即。離心噴霧干燥設備一般采用熱風(fēng)分配器。每單位時(shí)間每單位體積的水干燥量，從而使噴霧干燥設備的體積最小化，并使設備和土建工程的投資最小化。

  3、噴霧干燥設備的熱風(fēng)分布是關(guān)鍵環(huán)節

  熱風(fēng)引入方式對整個(gè)干燥設備的性能有重要影響。合理的熱風(fēng)引入方式不僅能使霧滴和熱風(fēng)更充分有效地混合，從而提高換熱效率，還能有效解決一些特殊物料的干燥，有效防止物料粘壁粘頂現象熱空氣被套筒調節后，被分成空氣并進(jìn)入噴霧干燥設備的內筒。這種設備體積大，現在大多與多層篩板一起用于配氣。由于體積小，它被廣泛使用。當壓力式噴霧干燥設備沿氣流噴射時(shí)，進(jìn)入導管的熱空氣的風(fēng)速約為9m/ s，在逆流或上排氣噴霧干燥設備中，進(jìn)入導管的熱空氣的風(fēng)速應控制在適當的較大值熱風(fēng)從蝸殼式空氣分配器通過(guò)導風(fēng)板進(jìn)入噴霧干燥設備主體，熱風(fēng)的旋轉方向與離心霧化器的旋轉方向一致。

  噴霧干燥設備熱風(fēng)分配器的主要功能是：將干燥介質(zhì)的熱風(fēng)引入干燥塔中，與被干燥物質(zhì)接觸，完成干燥任務(wù)；選擇理想的結構來(lái)充分混合引入的熱介質(zhì)和干燥的材料，以實(shí)現更高的交換熱效率

  減少或避免了某些材料的粘壁和粘頂現象。隨著(zhù)噴霧干燥技術(shù)的發(fā)展，熱風(fēng)分配器不斷改進(jìn)。312、塔排氣形式。在下游噴霧干燥設備中，通常使用較低的排氣。壓力噴霧干燥設備增加了塔體錐體頂部設備的直徑。四個(gè)排氣筒均勻設置在環(huán)形帶上，然后收集在粉末捕集器上，或者四個(gè)袋式過(guò)濾室直接設置在環(huán)形區域的上部，然后將排氣管收集在排氣扇的進(jìn)氣口處。目前，壓力噴霧干燥設備普遍受上層廢氣的歡迎。熱風(fēng)從塔體上部進(jìn)入塔內，物料也從上部噴入塔內。廢氣在塔體的圓環(huán)部分均勻設置四條排氣管道，然后收集在除塵器上排放。該噴霧干燥設備具有較高的熱風(fēng)加熱溫度、較高的干燥強度、較小的塔體積以及較低的設備和土建工程成本

  一般來(lái)說(shuō)，離心噴霧干燥設備的排氣管從塔體的錐體段引出，然后進(jìn)入除塵器，這樣噴霧干燥塔的有效容積可以盡可能增大，以使容積最小化，而不影響正常的粉末排放。

  設備清潔

  從國外進(jìn)口的噴霧干燥設備一般不配備這種裝置，而是采用清洗的方法。家用噴霧干燥設備通?？紤]這個(gè)問(wèn)題。壓力噴霧干燥設備的塔壁一般采用懸掛盤(pán)式掃粉裝置清洗，安全可靠，清洗比較徹底。314、設備粉末。噴霧干燥設備一般采用兩級除塵，第一級采用旋風(fēng)分離除塵，第二級采用袋式除塵器除塵。奶粉生產(chǎn)中，袋式除塵器的濾布一般為130目，而蛋白粉生產(chǎn)中，一般要求為200 ~ 240目。在奶粉生產(chǎn)中，也使用了一級粉末剔除。

  粉末出口和廢氣都進(jìn)入除塵器-旋風(fēng)分離器。

  細粉和旋風(fēng)分離器排出的粉末一起送到粉倉

  用于生產(chǎn)蛋白粉的噴霧干燥設備的進(jìn)排氣風(fēng)扇的氣壓通常高于用于生產(chǎn)奶粉的噴霧干燥設備的進(jìn)排氣風(fēng)扇的氣壓。風(fēng)量匹配與生產(chǎn)奶粉的噴霧干燥設備相同。排氣扇的風(fēng)量比進(jìn)氣扇大30%，原因有三、首先，進(jìn)氣風(fēng)扇吹入室溫空氣。排氣扇排出熱空氣，熱空氣具有較大的體積應變。

  第三是水在噴霧干燥時(shí)蒸發(fā)，這也占據了一定的體積。來(lái)自旋風(fēng)分離器和袋式過(guò)濾器室的細粉由羅茨鼓風(fēng)機送入塔內，用于將細粉凝聚回塔內，以增加粒度和溶解性能。

  袋式過(guò)濾器濾袋的搖動(dòng)一般采用脈沖反吹，這種方式成本較高，消耗的壓縮空氣較多

  目前普遍采用氣缸往復搖動(dòng)，空氣調節蝶閥的搖動(dòng)和關(guān)閉互鎖，實(shí)現了布袋在無(wú)空氣排出時(shí)的搖動(dòng)，價(jià)格低廉，效果良好。噴霧干燥設備的出粉口是連續的，在干燥塔的出粉口與振動(dòng)流化床相連，可以對粉狀物料進(jìn)行二次干燥，噴灑卵磷脂或其他添加的香料，擴大噴霧干燥設備的能力，提高產(chǎn)品質(zhì)量，二次干燥后的物料可以及時(shí)冷卻，從而可以直接包裝產(chǎn)品，大大減少產(chǎn)品包裝前的污染環(huán)節。干燥過(guò)程控制系統。噴霧干燥過(guò)程的快速性對于有效控制尤其重要。目前，國內外對干燥控制的理論和實(shí)踐研究仍處于起步階段，缺乏全面系統的研究。通過(guò)對生產(chǎn)過(guò)程的分析，提出自動(dòng)控制技術(shù)在奶粉干燥過(guò)程中的應用旨在：

(1)避免了人工間隙操作造成的設備工作過(guò)程的不穩定性，實(shí)現了連續生產(chǎn)，穩定了噴霧干燥過(guò)程的多變量、高度非線(xiàn)性系統工作過(guò)程；

(2)引入自動(dòng)控制系統，在保證產(chǎn)品質(zhì)量和輸出的前提下，盡可能減少控制系統的在線(xiàn)信號采集點(diǎn)，減少各變量之間不必要的影響；

(3)節省人力，減少人為因素造成的延誤，縮短工作周期；

(4)通過(guò)自動(dòng)控制系統中各變量參數的正確預設，整個(gè)系統可以在最佳狀態(tài)下工作，充分發(fā)揮設備自身的最大效率，達到節能降耗的目的；

(5)提高產(chǎn)品質(zhì)量，降低運營(yíng)管理成本