1、1第六章 食品干燥浓缩技术装备目的：1.防霉变质，以及长期贮存。2.降低单位体积的重量，以及长期运输。3以及其他加工处理。第一节 喷雾干燥技术装备一 喷雾干燥的原理及标准（一） 原理与过程1原理料液由塔顶进入 雾状喷出 热风同时导入 雾滴与热风接触 风道 迅速气化蒸发 干燥产品 底部排出废气由抽风机排出 微粒抽滤2过程等速干燥阶段：蒸发在液滴表面，水分通过颗粒的的扩散速度大于蒸发速度。主要推动力为周围热风和液滴温度之差。减速干燥过程：当扩散速度低不能满足颗粒表面的饱和时，蒸发速度开始下降，颗粒温度上升。（二） 喷雾干燥的特点1优点： 迅速 一般 540s 温度不变，品质好 分散性、流动性、溶解
2、性好 操作控制方法适应大规模生产 无公害2缺点 设备较复杂 损失较大 需高效的分离装置 清扫工作量大 热消耗大 一般热效率为 30%-40% 动力消耗大（三） 、对干燥设备的要求1干燥过程中 凡与物料接触的设备部位 必须便于清洁无菌2防焦粉 防热风逆流 满足工艺要求3保持清洁 以防杂物污染产品。4排风温度不允许超标。5提高热效率。6干燥的产品应快速从干燥室内排出，冷却后包装。7对粘性物料，要防粘壁。2二 喷雾干燥的分类（一）按生产流程分：1开放式 图 12封闭循环式 图 23自惰循环式：系统中有一个自制惰性气体的装置和安全装置。4半封闭循环式（二）按喷雾和气体流动方向分： 1并流型：适合热敏性
3、 常用的基本形式 图 12逆流型：气流速度小于成品粉粒悬浮速度 图 23混合型（三）按雾化方式分： 1 压力喷雾。食品业标准方式2 离心式喷雾3 气流式喷雾。动力消耗大，成本高。三 雾化器的结构与原理（一） 压力式雾化器1雾化机理利用高压源获得高压 220Mpa , 以切线方向进入喷雾室。部分静压 动能 旋转 形成薄膜 伸长变薄 撕裂 小雾滴。图 7-13 图 7-14 2 结构图 7-15图 7-183 特点 自学（二） 离心式雾化器1机理 雨伞2结构 光滑固盘多叶固盘多盘固盘多层固盘其它3特点对料液适合情况：高粒度 高浓度均可。只适于顺流方式喷雾干燥设备。三种雾化器优缺点比较四、喷雾干燥设
4、备的设计（一） 、喷雾干燥器的组成及设计原理1、 组成3雾化器喷雾干燥室 热风干燥器刮粉、去料加热器分离器附加装置 过滤器卸料2、 设计原则 产品应具有的性质雾化方式进料浓度干燥温度首先确定设计参数 产品的冷却标准产品的排出方法粉尘回收形式热源对设备材料的特殊？等第二节 滚筒干燥技术装备一 滚筒干燥的原理与设备（一）原理与特点1原理大家先想一下摊薄饼，因为薄，所以熟的快。若将摊饼的平板弯曲成筒状会出现什么情况呢？总结：浆料液分布在转动、的蒸汽加热的滚筒上，与热滚筒的表面接触，料液水分被蒸发，然后被刮刀刮下，经粉碎后成为产品。操作过程2特点 热效率高，可达 70-80% 干燥速度快 产品质量易保
5、证 供热易控制 适用范围较广 供热介质简便 饱和水蒸气（0.2-0.6MPa）或热水二 分 类1顶槽式双滚筒 热效率：70%2喷雾式双滚筒干燥机 热效率：90%4三 滚筒干燥器的结构设计（一）结构组成和总体设计1结构：滚筒 布膜装置 刮料装置 传动装置 进气与排液装置 干燥产品输送和最后干燥器2总体设计（1）确定干燥器形式，筒长及转速据工艺要求，处理的物料量 湿含量指标 经物料和热量衡算 在已知料膜干燥时间、政法强度和传热速率等设计参数的基础上，确定滚筒干燥面积。据工艺设计的流程，设备和配套，对厂房的配置要求等，初步确定进料 布膜 出料和供热的方式和布置。在以上条件下，作出干燥器的选型，并计算
6、筒的直径，长度和转速。（2）确定进料的外形尺寸，作出布料 刮料成品输送或最后干燥装置，经供热介质进出筒体凡是的相对位置的断面布置。（3）确定传动比，减速级数和传动件的形式，并初步估算传动功率和传动件的主要外形尺寸，在此基础上，做出滚筒组件的轴向布置。（4）据蒸发物料的性质和环境情况，确定密封罩的外形尺寸，并作出相应的布置（二）滚筒组件和其他装置的设计第三节 沸腾干燥技术装备一 沸腾干燥原理流化现象流化床：当气体由设备下部通入床层，随气流速度加大到某种程度，固体颗粒在床层内呈沸腾状态。这种床层成为流化体床层的三种状态 第一阶段 固体床，图 747 的 AB 段 此时固体颗粒的相对位置不发生变化
7、间 呈 斜 直 线 的 关 系0vp 第二阶段流化床V。升高 越过 B 点， 固体颗粒之间发生相互间的位置移动。V。继续升高 而压力损失 保持不变 固体颗粒在液体层中产生不p规则运动 床层状态处于流化床状态。V。再升高 颗粒运动变为剧烈，但仍停留在床内床层的高度和空隙率随 V。升高而升高，而 基本上不变化。临界点 B：固体颗粒刚开始蠕动，刚出现流化的一点。AGp 1vs 床 层 体 积颗 粒 实 际 占 有 的 体 积床 层 体 积：空 隙 率5 第三阶段 ， 成 为 气 流 输 送大 于 沉 降 速 度， 即 t0c1 vv2散式流化态和聚式流化态)s/m(gdp/:vFr202： 重 力
8、加 速 度： 颗 粒 平 均 直 径 ）空 塔 速 度 （3、聚式流化体常见的不正常现象 沟流 流体在床层内出现了短路 导致干燥效率降低 腾涌 二 流化器干燥器的形式1分类粒状按物料分 膏状悬浮液和溶液等具有流动性的物料。间歇式按操作情况 连续式单层、多层流化床干燥器卧式多室流化床干燥器按设备结构分 喷动式或振动式流化床干燥器脉冲流化床干燥器惰性粒子流化床干燥器锥形流化床干燥器2 流化床干燥器简介第四节 冷冻干燥技术设备一 冷冻干燥的原理与特点冷冻干燥：标准物料（或溶液）在较低的温度下（-10-50 摄氏度）冻结成固态，然后在高真空（133D.133Pa ）下，将其中水分不经液态直接升华成气态
9、而脱水干燥过程。6（一）原理不论是液态还是固态的水在不同温度下，都具有不同的饱和蒸气压，若水固体在低于其饱和蒸气压的真空下，水分即被升华。冻干时，采用的真空度为相应温度下水饱和蒸气压的 1/21/4。（二）特点1干燥温度低，真空。适于热敏性，高氧化。可保持色、香、味。2干燥后制品能保持原有形状。3干制品加水后可恢复原有的性质和形状。4热能利用率高。5重量轻，体积小。6良好的复原性。7易氧化的物质（油脂类）得到保护。8冻干能排除 95%99%的水分，长期保持。9需高真空获取设备和制冷设备，投资及操作费用高，成本高。（三）应用肉类 水产 果蔬 维生素 方便产品 FD 食品 天府集团 2000t/年
10、产品。二 冷冻干燥装置（一）冷冻部分装置（制冷装置）单极蒸汽压缩机。表 7-5 限定工作条件。（二）真空部分装置 Pa3.1.42冷 冻 物 料 的 饱 和 蒸 汽 压箱 压 以 下降 至分 钟 内 ， 从 一 个 大 气 压容 量 ： 使 系 统 在 型 滑 片 式 真 空 泵 可 达产真 空 泵 ： 工 作 压 力 ： 国 MPa13.010567X22真空度的检测：1 皮喇尼热导式真空规电阻丝被恒定的电源加热后，其阻值随气压的变化而变化。由此，可用惠斯顿电桥。 极限测定范围：1.3310 -4Pa. 零点易漂移，需常用麦氏真空规加以校正。2麦氏真空规7）管 的 截 面 积 （为 ）为 玻
11、 球 的 体 积 （ ）为 压 缩 前 后 的 气 压 （其 中 且由 波 义 耳 定 律 23b2bmCSVHgp,KhS（三）水汽去除部分装置1目的：去除冻结物料升华的水汽。2方法：采用冷凝法 水蒸气结雾 去除冷凝温度一定低于升华温度（一般低 20 度） 。（四）加热装置1目的：提供升华过程的升华热。2方法： 传导加热：（热水 热油）电。 热辐射加热、 微波加热（五）控制装置三 食品冷冻干燥机简介第五节 其他干燥设备的应用一 辐射干燥设备与应用红外线范围：0.721000m 介于可见光和微波之间。近红外：0.722.5m远红外：2.51000m红外（一）原理（辐射传热干燥）红外线的发射频率与被干燥物体（如：塑料、高分子、水）中分子运动的固有频率相匹配时，引起物体中的分子强烈振动。在物料内部发生激烈摩擦产生热而达到干燥目的。（二）特点 （薄层干燥）（三）种类1金属管状辐射器2板式远红外辐射器3方格涂料硫化硅板式辐射器二、真空干燥设备与应用与常压干燥相比，低压下加热干燥能降低品质损失。阅 7-16， 带式真空干燥机三、高频干燥设备及应用8高频干燥设备是介质材料和半导体材料在高压电场中受热脱水达到干燥目的。
