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1、實(shí)驗(yàn)二:微型噴霧干燥實(shí)驗(yàn)
一. 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?
(1)了解微型噴霧干燥裝置的結(jié)構(gòu)。
(2)熟悉微型噴霧干燥裝置的基本原理及應(yīng)用領(lǐng)域。
(3)了解微型噴霧干燥裝置的特點(diǎn)。
二.基本原理 微型噴霧干燥裝置具有體積小、重量輕、易操作等優(yōu)點(diǎn)。干燥塔的塔體
為玻璃制成,塔直徑只有130mm,塔高僅490mm,在實(shí)驗(yàn)操作過程中可觀察 到塔內(nèi)噴嘴的霧化情況及造粒過程。
噴霧干燥是干燥單元操作的特殊過程,主要用在化學(xué)工業(yè)的造粒,如催 化劑的生產(chǎn)、染料的干燥;食品工業(yè)的飲料、奶粉制造;生物制藥工業(yè)的藥 品生產(chǎn)等等,應(yīng)用十分廣泛。
其基本原理都是將欲干燥的漿料分散成霧滴,然后與熱氣流接觸,同時(shí) 在瞬間脫
2、水得到粉狀或球狀的顆粒。霧化是該裝置是最基本的條件,它依靠 噴嘴去完成。噴頭結(jié)構(gòu)也有多種類型:通常有壓力噴頭、轉(zhuǎn)盤和雙流式等幾 種。
本裝置采用用雙流式噴嘴。操作方式為噴嘴在塔的頂部垂直向下霧化與 從頂部進(jìn)入的熱風(fēng)并流接觸,流向塔底,氣流在塔的底部帶著干燥好的粉粒 進(jìn)入旋風(fēng)分離器,將粉粒與氣體分離。即物料在噴嘴的中間管向下流過,經(jīng) 壓縮機(jī)加壓的空氣在噴嘴的環(huán)隙流過,當(dāng)離開出口時(shí),漿液被撕裂為霧滴。 霧滴的大小,與漿料濕含量、粘度、流量、噴嘴進(jìn)風(fēng)壓力等因素有關(guān)。要選
用最佳的操作參數(shù)才能得到好的結(jié)果。當(dāng)物料的種類和漿液的濕含量已經(jīng)確 定,可調(diào)節(jié)進(jìn)風(fēng)量和噴嘴的進(jìn)風(fēng)壓力及漿液的進(jìn)料速度就能得到理
3、想的結(jié)果。
三. 技術(shù)指標(biāo)與結(jié)構(gòu)參數(shù)
最大水份蒸發(fā)量:0.7L/h;
最大空氣流量:35m3/h;
最高進(jìn)氣溫度:250C;
用于噴霧的壓縮空氣壓力:0.3Mpa,壓縮空氣最大流量:0.9 m3/h;
四. 實(shí)驗(yàn)前準(zhǔn)備工作
(1) 檢查各部分接線與標(biāo)識(shí)是否相符。
(2) 連接好氣路和液路的管接頭,慢慢打開冷卻水管調(diào)節(jié)閥通入冷卻水。
(3) 漿料的準(zhǔn)備工作
在噴霧操作前必須對(duì)漿料進(jìn)行過濾處理,防止有較大的顆料物堵塞噴頭,處 理方法是將料液倒入100目的不銹鋼篩子內(nèi)從下部收集漿料,再將放入有攪拌 轉(zhuǎn)子的燒杯內(nèi),置于攪拌器上,開啟攪拌器處于攪動(dòng)狀態(tài)。為噴出較細(xì)的粒子, 有些物料還
4、可用膠體磨進(jìn)行細(xì)磨。
注意:有些漿料是粉體與水的懸浮液,靜止時(shí)粉體就沉降在底部,這樣就 無法通過蠕動(dòng)泵進(jìn)行輸送,故一定要攪拌待用。有些漿料是均一的狀態(tài),可 以不必?cái)嚢柚苯訉⑷鋭?dòng)泵的入口管插入該液體內(nèi)即可。
(4) 燒杯中放入清水(供清洗噴嘴用),另一燒杯中放入欲噴霧干燥的液體, 并把它放在磁力攪拌器上,開啟電源投入磁棒進(jìn)行攪拌。
(5) 將蠕動(dòng)泵的膠管安裝好,插入清水杯中,開啟泵的電源,調(diào)節(jié)進(jìn)液流量 達(dá)到一定值,停止加液。
(6) 裝置的清洗停車降至室溫后要打開上塔體上部的卡環(huán)。取下塔體進(jìn)行清
洗。在不改變產(chǎn)品類型的條件下就不必用水洗方法,只有在干刷時(shí)刷不掉附
著的粒子時(shí)才使用水洗
5、,這樣能使內(nèi)壁光滑,減少附著物 .
(7)收集瓶的裝卸
收集瓶一定要干燥的,在即將裝滿顆粒后,將進(jìn)料改為清水,當(dāng)水進(jìn)入噴 頭后就沒有物料排出,此時(shí)可卸下收集器,換上新的。切忌在噴霧料時(shí)換收 集器,那樣會(huì)有大量的物料飛出。絕對(duì)禁止這種操作方法。
五. 實(shí)驗(yàn)操作
(1) 升 溫
i打開空氣轉(zhuǎn)子流量計(jì)下面的放空閥(逆時(shí)針開至最大)。否則,當(dāng)開啟風(fēng) 機(jī)時(shí),轉(zhuǎn)子會(huì)把玻璃管打壞。
ii依次開啟總電源、風(fēng)機(jī)電源、自動(dòng)控溫電源、測(cè)溫電源、 測(cè)壓電源。
給定溫度值(儀表使用見人工智能型工業(yè)調(diào)節(jié)器使用說明書,不按說明書的 方法隨意操作會(huì)造成儀表的參數(shù)改變,會(huì)引起儀表動(dòng)作的失誤)溫度給定值 在180?
6、250C (注意:溫度選擇是根據(jù)物料性質(zhì)而定,對(duì)有熱敏性的物料要 選較低的溫度,而對(duì)其他不受溫度影響的物料可選溫度高些) 。到達(dá)設(shè)定溫度
后,儀表可自動(dòng)控制。
(2 )開啟風(fēng)機(jī)分電源后,調(diào)節(jié)進(jìn)風(fēng)量,此時(shí)變頻器顯示: 000 Hz,然后按變頻
器“ run”按鈕,此時(shí)顯示:0.0 Hz,緩慢調(diào)節(jié)變頻器旋鈕,給定電流頻率, 控制在15立方米/小時(shí)左右(視物料的性質(zhì)選一個(gè)固定值,)觀察溫度上升情 況。當(dāng)溫度上升到規(guī)定溫度時(shí),開啟無油空壓機(jī),調(diào)節(jié)噴嘴的進(jìn)風(fēng)壓力再在
0.05?0.15Mpa選一個(gè)固定值。
(3 )噴霧操作
噴霧操作前一定要用水做一次預(yù)噴霧操作。這會(huì)對(duì)整體操作有很大的作 用。
7、其方法是將蠕動(dòng)泵的進(jìn)料管放入清水燒杯內(nèi),開啟蠕動(dòng)泵,調(diào)節(jié)進(jìn)料量 在20?40r/min選一個(gè)固定值。調(diào)節(jié)噴嘴的進(jìn)風(fēng)壓力,將噴頭向下觀察霧滴分 散情況,霧滴顆粒過大,可減少進(jìn)液量或加大噴嘴進(jìn)氣壓力;霧滴過細(xì)可加 大進(jìn)料量或降低噴嘴壓力。開啟冷卻噴頭的水閥門通水。選取適宜的條件后, 記錄下各部分的操作參數(shù),將噴頭插入噴霧干燥塔的頂部插孔內(nèi),同時(shí)將蠕 動(dòng)泵的進(jìn)口管插入放在磁力攪拌器上正在攪拌的燒杯內(nèi)。很快就有溫度和壓 力的變化,并能看到旋風(fēng)分離器內(nèi)有粉體出現(xiàn)。此時(shí)表示在正常噴霧。可用 手輕輕拍擊干燥器的底部錐面,使降落在錐面上的粉體排出。
( 4 )停車
i將蠕動(dòng)泵入口管插入清水杯內(nèi),對(duì)噴頭進(jìn)行
8、清洗后。再關(guān)閉蠕動(dòng)泵電源及 壓縮機(jī)電源。
ii將加熱用的電位器調(diào)回原點(diǎn)。關(guān)閉加熱電源。
iii繼續(xù)進(jìn)風(fēng)降溫,當(dāng)出口溫度降至 60 C以下可關(guān)閉風(fēng)機(jī)。
iv取下旋風(fēng)分離器的收集瓶,可進(jìn)行測(cè)試有關(guān)指標(biāo)。 (粒度分布,粒子形狀,
粒子的強(qiáng)度等。) 六.注意事項(xiàng)
(1) 停車前必須停止加熱,不能停止風(fēng)機(jī)電源,加熱爐的熱量要靠通風(fēng)帶出 降溫,當(dāng)風(fēng)機(jī)停止轉(zhuǎn)動(dòng)會(huì)把加熱絲燒毀。
(2) 拆下干燥塔及收集瓶,清除粘在塔壁的物料。更換物料時(shí)要用清水將塔 洗凈。
3)噴頭一定要用清水清洗干凈
(4) 正常操作時(shí),玻璃干燥塔溫度較高,且勿用手摸。
七. 故障處理
1. 開啟電源開關(guān)指示燈不亮,并且
9、沒有交流接觸器吸合聲,則保險(xiǎn)壞或
電源線沒有接好。
2. 控溫儀表、顯示儀表出現(xiàn)四位數(shù)字,則告知熱電偶有斷路現(xiàn)象。
3. 儀表正常但電流表沒有指示,可能保險(xiǎn)壞或固態(tài)變壓器,固態(tài)繼電器
壞了。
4. 正常操作時(shí),如果旋風(fēng)分離器無粉粒出現(xiàn),檢查噴頭是否堵塞或輸送物料
的管路是否暢通。當(dāng)有漿液滴進(jìn)塔底及下面的收集瓶時(shí), 可適當(dāng)減少進(jìn)料 量。
八. 結(jié)果處理
1 .記錄實(shí)驗(yàn)技術(shù)指標(biāo)與結(jié)構(gòu)參數(shù)
指標(biāo)
噴嘴的進(jìn)風(fēng)壓力
進(jìn)氣溫度
壓縮空氣流量
空氣流量
數(shù)值
2.要搞清被干燥好的顆粒情況,還應(yīng)該用高放大倍數(shù)的放大鏡觀察粒子的形 狀,用粒度測(cè)定儀測(cè)定粒度分布。在條件不具備情況下也可用篩分法測(cè)定粒 度分布。
目數(shù)
質(zhì)量百分比
九. 思考題
1. 為什么在噴霧操作前必須對(duì)漿料進(jìn)行過濾處理?
2. 微型噴霧干燥裝置工作的基本原理?
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