喷雾干燥的研究进展

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1、干燥技术与设备2009年第7卷第5期DryingTechnology&Equipment·195·"!!!!!!"!!"专题综述!!!!!!"喷雾干燥的研究进展黄立新1，周瑞君2，ASMujumdar3（1中国林业科学研究院林产化学工业研究所，南京210042；2无锡市林洲干燥机厂，无锡214181；3NationalUniversityofSingapore,Singapore119260）摘要：介绍了国内外喷雾干燥领域的最新研究进展，阐述了喷雾冷冻干燥、超临界喷雾干燥等方面的研究结果，探讨了关于喷雾干燥过程数学模拟的研究方法和结论，总结

2、、归纳并提出了目前国内外较新的关于喷雾干燥的研究课题和方向。关键词：喷雾干燥；喷雾冷冻干燥；超临界喷雾干燥；节能型喷雾干燥中图分类号：TQ028文献标志码：A文章编号：1727-3080（2009）05-0195-04喷雾干燥是工业中最常见的一种把液体干燥关于喷雾干燥技术的四大组成部分，没有很多成粉末产品的干燥技术，从最早的奶粉喷雾干燥至突破性研究成果。例如喷雾干燥的核心技术———雾今已经有一百多年的历史[1]。但是，在目前的实际应化机装置，目前只有Niro公司可以提供200t/h喷雾用中依然存在着诸多问题，最常见的如干燥塔内的量的高速离心

3、雾化机[19]，国内只有林洲干燥机厂可粘壁问题[2,3]、干燥产品的粒径和形态控制不过关、干以生产雾化能力为50t/h的雾化机。近年来国际上已燥产品的品质被破坏[4]等，所以，喷雾干燥依然是国出现超声波雾化的小型喷雾干燥设备[20]，超声波雾化内外干燥技术的热门研究方向。另外，从国际唯一可以获得较小粒径分布的粉体产品。国内目前对此的关于干燥技术的专业期刊《DryingTechnology》发研究较少，但小型超声波雾化器国内已有产品。表论文的情况也说明了这一点，如2008年该刊全由于喷雾干燥采用的是高温气体介质在短时年发表论文224篇，其中关

4、于喷雾干燥的有22篇，间内干燥雾滴，使得干燥介质的排出温度较高，特占了10%。别是对于干燥产品中残留溶剂量要求很低的产品，本文试图从掌握的近两年国内外关于喷雾干其排出气体介质温度更高，有的甚至高达180℃以燥研究的主要成果着手，介绍此领域内的最新研究上，如直接排入环境，会造成能源的大量浪费。虽然进展，并对未来喷雾干燥的研究与发展进行展望。有一些节能技术，如热管技术、热泵技术已经被开1现有喷雾干燥技术的创新与发展发并应用，但在喷雾干燥上应用很少。在全球能源喷雾干燥技术出现至今已有一百多年历史，喷紧张的前提下，节能型喷雾干燥将是今后需要大力雾干

5、燥应用的领域已非常广泛，从最早的奶粉领域，发展到现在几乎涉及到所有的加工和生产领收稿日期:2009-8-31。域，例如医药、食品、环保、化工、催化剂、染料、颜基金项目：国家林业局948项目(2006-4-114)；科技部仪器升级改料、色素、精细化工品、林化产品、天然提取物、环境造项目(2006JG001900),中央级公益性科研院所基本科研业务费专项(CAFINT2008K01和CAFINT2008K05)保护等领域[5-18]。目前在喷雾干燥方面，大部分集中作者简介：黄立新(1967-),男，江苏太仓人，博士，研究员，主要从在对于该技术的

6、应用性研究，特别是对于一些特殊事化工传热传质技术研究，特别是干燥技术的研究和开发。物料如含糖量高、带有活性物质等的喷雾干燥。Email:l_x_huang@163.com干燥技术与设备·196·DryingTechnology&Equipment2009年第7卷研究的课题[21,22]。干燥的方法[23]。Sooner等[24]采用前一种方法进行了蛋2新型喷雾干燥技术研究与进展白质喷雾冷冻干燥的研究。结果表明：蛋白质可以2.1喷雾冷冻干燥保持原有的品质，而干燥时间比原来直接采用盘式真空冷冻干燥缩短30%。HansLeuenburger等[2

7、5]采用喷雾干燥的最大特征是蒸发和干燥的表面积非常大，例如1cm3的液体雾化成100μm的液滴，第2种方法，研究了药品的喷雾冷冻干燥。结果表其表面积将增加19000多倍，因而使得干燥速率急明：采用流化床干燥其干燥时间可以由48h缩短到剧增大。冷冻干燥则需要较长的升华干燥时间，但10h左右，且物料品质保持不变。但是，由于该试验可以保持干燥产品的原有品质，不至于造成物料变装置采用干冰冷冻除水，要实现工业化比较困难。目前，黄立新等[26]研究开发了新型的喷雾冷冻性。因此，结合上述两种干燥方法可以发挥两种干燥技术的优势，在达到缩短干燥时间的同时可保

8、持干燥装置，采用冷冻除湿脱水连续制备低温低湿空物料的品质要求。黄立新等介绍了目前国际上有两气，结合特殊设计的雾化装置，实现了料液的连续种方式来实现上述过程，即采用液氮喷雾制冰粉加