噴霧干燥器是將被干燥物料置于真空條件下進行加熱干燥。它利用真空泵進行抽氣抽濕,使工作室處于真空狀態(tài),物料的干燥速率大大加快,同時也節(jié)省了能源。真空干燥設備分為靜態(tài)干燥器和動態(tài)干燥機。噴霧干燥器屬于靜態(tài)式真空干燥器,噴霧干燥器屬于動態(tài)干燥機。
物料在靜態(tài)真空干燥器內(nèi)干燥時,物料處于靜止狀態(tài),形體不會損壞,干燥前還可以進行消毒處理;物料在動態(tài)干燥機內(nèi)干燥時不停地翻動,干燥更均勻、充分。 真空狀態(tài)下物料溶劑的沸點降低,所以適用于干燥不穩(wěn)定或熱敏性物料;真空干燥機有良好的密封性,所以又適用于干燥需回收溶劑和含強烈刺激,有毒氣體的物料。真空干燥設備己廣泛應用于制藥、化工食品、染料等行業(yè),空氣符合藥品管理規(guī)范“GMP”要求。
物料的干燥速率取決于表面汽化速率和內(nèi)部濕分的擴散速率。通常干燥前期的干燥速率受表面汽化速率控制;而后,只要干燥的外部條件不變,物料的干燥速率和表面溫度即保持穩(wěn)定,這個階段稱為恒速干燥階段;當物料濕含量降低到某一程度,內(nèi)部濕分向表面的擴散速率降低,并小于表面汽化速率時,干燥速率即主要由內(nèi)部擴散速率決定,并隨濕含量的降低而不斷降低,這個階段稱為降速干燥階段。
噴霧干燥器可按操作過程、操作壓力、加熱方式濕物料運動方式或結構等不同特征分類。按操作過程,干燥器分為間歇式(分批操作)和連續(xù)式兩類;
按操作壓力,干燥器分為常壓干燥器和真空干燥器兩類,烘箱在真空下操作可降低空間的濕分蒸汽分壓而加速干燥過程,且可降低濕分沸點和物料干燥溫度,蒸汽不易外泄,所以,真空干燥器適用于干燥熱敏性、易氧化、易爆和有毒物料以及濕分蒸汽需要回收的場合;
按加熱方式,噴霧干燥器分為對流式、傳導式、輻射式、介電式等類型。對流式干燥器又稱直接干燥器,是利用熱的干燥介質與濕物料直接接觸,以對流方式傳遞熱量,并將生成的蒸汽帶走;傳導式干燥器又稱間接式干燥器,烘箱它利用傳導方式由熱源通過金屬間壁向濕物料傳遞熱量,生成的濕分蒸汽可用減壓抽吸、通入少量吹掃氣或在單獨設置的低溫冷凝器表面冷凝等方法移去。
這類噴霧干燥器不使用干燥介質,熱效率較高,產(chǎn)品不受污染,但干燥能力受金屬壁傳熱面積的限制,結構也較復雜,常在真空下操作;輻射式干燥器是利用各種輻射器發(fā)射出一定波長范圍的電磁波,被濕物料表面有選擇地吸收后轉變?yōu)闊崃窟M行干燥;介電式干燥器是利用高頻電場作用,使?jié)裎锪蟽?nèi)部發(fā)生熱效應進行干燥。