化工原理蒸发课程设计--设计日处理 吨鲜奶的全脂奶粉干燥装置

《化工原理蒸发课程设计--设计日处理 吨鲜奶的全脂奶粉干燥装置》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、化工原理课程设计第31页目录1.任务书21.1设计任务21.2任务说明21.3设计内容22.前言22.1工艺背景22.1.1概述22.1.2奶粉干燥简介32.1.3喷雾干燥的原理32.1.4喷雾干燥的特点32.2喷雾干燥方案的选定42.2.1干燥装置流程42.2.2干燥器内热空气和雾滴的流动方向92.2.3操作条件112.2.4雾化器型式123.工艺计算163.1物料衡算173.2热量衡算173.3雾化器的主要尺寸计算193.4干燥器的主要尺寸计算203.4.1临界点几个参数的计算203.4.2干燥时间计算203.4.3塔径计算213.4.4塔高

2、的计算223.5附属设备的设计和选型24化工原理课程设计第31页3.5.1空气加热器243.5.2风机243.5.3气固分离器253.5.4进料泵的选型273.5.5热风进口分布装置283.5.6排料装置284.设计结果汇总表295.主要参考书目306.设计体会301.任务书1.1设计任务设计日处理30吨鲜奶的全脂奶粉干燥装置。1.2任务说明原料为已经浓缩至浓奶含水58%，成品奶粉含水控制在小于3%。1.3设计内容1、生产流程的确定，工艺条件选定。2、确定雾化器的形式及计算3、干燥塔工艺计算。包括空气消耗量、加热介质消耗量及塔径和塔高的计算。4、

3、附属设备的计算和选型。包括空气加热器、气固分离器、气液输送机械、热风进口及分布装置和排料装置。5、绘制喷雾干燥装置工艺流程图。6、编写设计说明书一份。化工原理课程设计第31页2.前言2.1工艺背景2.1.1概述干燥器的种类有很多。常见的几种干燥器的分类方法如下：（1）按操作压力可分为常压型和真空型干燥器。（2）按操作方式可分为连续式和间歇式干燥器。（3）按热量传递的方式可分为：①对流加热型干燥器，如喷雾干燥器、气流干燥器、流化床干燥器等；②传导加热型干燥器，如耙式真空干燥器、滚筒干燥器、冷冻干燥器等；③辐射加热型干燥器，如红外线干燥器、远红外线干

4、燥器等；④介电加热型干燥器，如微波加热干燥器等。在众多干燥器中，对流加热型干燥器的应用最多。如化学工业中，干燥塑料、树脂等；食品工业中，奶粉及调味品的干燥；医学和生物化学领域中，干燥抗生素、酶、维生素、血浆等。2.1.2奶粉干燥简介鲜奶的主要成分有水分：87%~88%，总乳固体：12%~13%，其中脂肪3.4%~3.8%、蛋白质3.3%~3.5%、乳糖4.6%~4.7%、无机盐0.7%~0.75%，使用喷雾干燥器制成奶粉。鲜奶中含水量大，所以在喷雾干燥之前，总是需要将奶用蒸发方式浓缩到40%~50%的固含量，因为在蒸发器中蒸发水约比喷雾干燥器中蒸

5、发水便宜十倍。2.1.3喷雾干燥的原理将溶液、乳浊液、悬浮液或浆料在热风中喷雾成细小的液滴，在它下落的过程中，液滴中的水分被蒸发而形成粉末或颗粒状的产品，这样的过程成为喷雾干燥。喷雾干燥的原理如图1－1所示。化工原理课程设计第31页图1-1喷雾干燥示意图在干燥塔的顶部导入热风，同时用泵将料液送至塔顶，经过雾化器喷成雾状的液滴，这些液滴群的表面积很大，与高温热风接触后其中的水分蒸发，在极短的时间内便成为干燥产品，从干燥塔底部排出。热风与液滴接触后高温显著降低，湿度增大，它作为废气由排风机抽出。废气夹带的微粉用分离装置回收。物料干燥分等速阶段和降速阶

6、段两个部分进行。在等速阶段，水分通过颗粒的扩散速度大于蒸发速度。水分蒸发是在液滴表面发生，蒸发速度由蒸气通过周围热风的扩散速度所控制。主要的推动力是周围热风和液滴的温度差，温差越大蒸发速度越快。当水分通过颗粒的扩散速度开始减慢，干燥进入减速阶段。此时物料温度开始上升，干燥结束时物料的温度接近于周围空气的温度。2.1.4喷雾干燥的特点喷雾干燥具有许多优点，主要的有以下几个方面：⑴干燥速度快。由于料液经喷雾后被雾化成几十微米大小的液滴，所以单位体积液滴具有的表面积很大，每升料液经喷雾后表面积可达300m2左右，因此传质、传热迅速，水分蒸发极快，干燥时

7、间一般仅5~40s。⑵干燥过程中液滴的温度较低。喷雾干燥可以采用较高温度的热载体，但是干燥塔内的温度一般不会很高。在干燥初期，物料温度不超过周围热空气的湿球温度，干燥产品质量好，适合于热敏性物料的干燥。⑶产品具有良好的分散性和溶解性。根据工艺要求，选用适当的雾化器，可将料液喷成球状液滴，由于干燥过程是在空气中完成的，所得到的粉粒能保持与液滴相近似的球状，因此具有良好的疏松性、流动性、分散性和溶解性。⑷生产过程简化，操作控制方便。即使是含水量高达90%的料液，不经浓缩，同样能一次获得均匀的产品。大部分产品干燥后不需粉碎和筛选，从而简化了生产工艺流程

8、。对于产品粒径大小、松密度、含水量等质量指标，可改变操作条件进行调整，控制管理都很方便。⑸产品纯度高，生产环境好。由于干燥是在密闭的容器