噴霧干燥中氣流與微粒的運動及相對運動
噴霧干燥系統是一個多輸入多輸出的復雜系統, 時間長, 損失較大, 試驗成本較高。隨著計算機技術的發展, 使得模擬噴霧干燥這個復雜過程成為可能。Langrish 等[ 25] 結合噴霧干燥的特點,建立了模擬食品在噴霧干燥室內氣體-顆粒兩相湍流流動的模型。應用計算流體力學對干燥器內食品干燥的氣-粒兩相流運動進行了模擬, 研究了食品噴霧干燥中器壁沉積顆粒的成因, 得出減少器壁沉積率的適宜條件: Z大噴射錐度60b和Z大量的渦流進氣62b。Huang等[ 26] 應用計算流體力學對麥芽糊精在離心霧化器和壓力管霧化器的噴霧干燥性能作了比較研究, 模擬結果顯示兩種霧化器產生不同的顆粒尺寸分布和霧化樣式, 得到的顆粒軌跡展示了不同的溫度、流量和干燥特性, 為在一種噴霧干燥腔內實現多種生物質物料噴霧干燥的可行性研究提供了素材。雖然CFD應用已日漸廣泛, 但是CFD 的模型驗證需要更多的試驗數據支持, 而在生物質資源加工利用中噴霧干燥環境很難取得良好的測試數據, 使得CFD技術在生物質物料噴霧干燥中的應用還有待于進一步提高。

1. 3 霧滴的干燥速率以及產品的形狀
霧滴的干燥速率與霧滴的分布直接有關, 大量生產實踐表明, 生物質產品粉體顆粒粒度分布受如下工藝參數影響: 料液濃度、進料速率、溫度、霧化方式、干燥介質流量、氣液接觸方式以及溶劑和溶質的性質等。噴霧干燥所得的生物質產物一般為球形顆粒, 但由于工藝參數控制不當往往會導致顆粒變形, 如空心球、中空的環形、橢球形或蘋果形。黃立新等[ 7, 27] 通過分析生物質物料在整個噴霧干燥階段中的溫度和顆粒狀態變化, 研究了生物質物料的玻璃化轉變特性和產品質量與干燥工藝參數的關系, 從而為提高霧滴的干燥速率和得到合格的產品形狀提供了理論根據。對于生物質物料, 由于產品的天然和生物質特性, 使得對于干燥過程的要求更加嚴格, 不當的干燥工藝將直接降低產品的品質, 如色、香、味、活性有效成分等, 因此, 對干燥工藝研究不斷提出新的挑戰。
2 在生物質資源加工利用中噴霧干燥系統的工藝研究噴霧干燥工藝是一種涉及到傳熱、傳質、流體力學、機械工程、自動化技術等多學科的系統工程,在生物質資源加工利用中工藝的穩定狀態主要受以下幾個因素影響: 處理的物料不同; 干燥產品的要求不同; 干燥時間的顯著差異; 干燥過程中的物48 生 物 質 化 學 工 程 第 42卷理變化、化學變化、傳質傳熱過程變化不同; 干燥所需熱量輸入方式不同; 控制方式不同等[ 21] 。國內外眾多科研工作者也正是基于這些差異進行研究, 從而優化其工藝, 提高益, 如在食品行業中, 黃立新等[ 17] 根據溶液固含量的不同對改性食用微晶纖維素溶液進行二流體和高速旋轉盤式噴霧干燥試驗, 研究了改性食用微晶纖維素的噴霧干燥特性, 從而獲得了改性食用微晶纖維素經濟運行的優化噴霧干燥工藝條件: 熱空氣進口溫度160 ~ 170 e , 出干燥塔的空氣溫度85 ~92 e , 料液含固量為12%, 料液溫度

●實驗室小型噴霧干燥機采用彩色大觸摸屏操作，全自動控制和手動控制相結合

●關機保護功能：關機時只需按停止鍵，機器除風機外立即停止運行，保證設備不會因為誤操作（強行關風機）而導致加熱部分燒壞。

●全自動控制：一鍵式開機，設定噴霧工藝參數后，溫度到達預定溫度，蠕動泵自行啟動，觸摸屏上顯示運行動畫，運行流程清晰顯示；關機時只需按停止鍵，機器自動安全關機。

●噴霧、烘干及收集系統采用透明的優質高硼硅耐熱玻璃材料制造，使干燥過程在無污染的環境下進行。

●手動控制：如在實驗過程對工藝參數進行調整，方便切換至手動狀態，整個實驗過程彩色觸摸屏動態顯示（動畫）

●二流體噴霧的霧化結構，整機采用優質不銹鋼材料制造，設計緊湊，無需附屬設備。

●內置進口全無油空壓機，噴粉的顆徑呈正態分布，流動性非常好，而且噪音低，小于60db，符合實驗室噪音標準；

●燥溫度控制的設計上采用實時調控PID恒溫控制技術，使全溫區控溫準確，加熱控溫精度±1℃。

●設有噴咀清潔器（通針），在噴咀被堵塞時，會自動清除，通針的頻率可自動調整。

●為了保持樣品的純凈，配備了進風口過濾器。

●干燥后的成品干粉，其顆粒度較均勻，95%以上的干粉在同一顆粒度范圍。

●進料量可通過進料蠕動泵調節，樣品量可達50-2000ml。

●進口噴頭，效率高。彩色LCD觸摸屏參數顯示：進風口溫度/出風口溫度/蠕動泵轉速/風量/通針頻率。

●小型噴霧干燥機針對黏性物料，設有噴咀清潔器（通針），在噴咀被堵塞時，會自動清除，通針的頻率可自動調整；

●創新的塔壁吹掃裝置，物料回收率更高。

微型噴霧干燥儀混流式風機的性能

實踐證明，在當代，噴霧干燥是重要的工業干燥操作。它的工業應用廣泛幾乎涉及國民經濟的每一個部門。
產品用途：
食品、醫藥品領域奶粉、蛋黃、醬油、咖啡、淀粉、蛋白、血清、酵素、香料、提取物有機化學領域
臘、染料、洗滌劑、表面活性劑、農藥、防腐劑、 合成樹脂、色素等無機化學領域鐵酸鹽、陶瓷、復印用粉末、磁性材料、金屬粉末、 感光材料、各種工業藥品、樣品廢液等各種汽車、船舶推進用燃料電池開發領域。
微型噴霧干燥儀混流式風機以丹麥“西勃里亞”公司生產的旋風風機為例。旋風風機主要由錐形擋圈、葉輪、導流葉片、機殼等組成。葉輪由項圈、葉片、底盤組組成。此類風機是丹麥“西勃里亞”公司多年來的研究成果。它與電動機的聯按方式采用宜接聯接。
微型噴霧干燥儀旋風風機的風量與風壓(指靜壓)的關系物件曲線。從中看出，以11kW的風機為例，靜壓范圍為600一1200Pa，風量范圍為8000一17500m3／h。由此可知，此類型風機的風壓、風量及動力消耗介于軸流式風機和離心式風機之間。旋風風機的另一個特點是將氣流強制猛烈地旋利用離心力把塵土由氣流中分離出來。因此，它廣泛地應用于微型噴霧干燥儀和除塵設備。目前我國風機制造廠還沒有生產這類風機。國外來說，這類風機是丹麥“西勃里亞”公司的專利產品。