文档介绍：第八章喷雾干燥设备第一节概述一、干燥概念?干燥是利用热能加热物料,使物料中的水分蒸发而除去或利用冷冻法使水分结冰后升华而除去水分的单元操作。二、干燥的目的?减小食品的体积和重量,方便运输或减少运输费用;?可以有效的防止微生物的繁殖;?便于食品贮存和提高使用方便性;?加工出不同风味的产品及其它产品的辅料。三、物料中水分的分类?1、平衡水分与自由水分?在一定干燥条件下,物料中不能除去的那部分水分就是平衡水分,而可以被除去的水分为自由水分,故物料中的总水分= 平衡水分+ 自由水分。?2、结合水分与非结合水分?物料的总水分= 结合水分+ 非结合水分。?借化学力或物理化学力与固体物料相结合的水分称为结合水分四、对流干燥过程对流干燥过程的特点:?1、对流干燥过程是气固两相间进行的热和质同时反向的传递过程。在一般情况下,这种质量传递属于单组分单向传递。?2、只要气流中的水汽分压Pw低于湿物料表面所产生的水汽分压Ps,即△P=(Ps-Pw)﹥0,干燥过程就可以继续进行下去。显然,△P越大,干燥过程进行得越快,这是干燥过程得以进行的必要条件。?3、作为干燥介质的热空气,既是载热体,又是载湿体。?4、湿物料的升温与水分汽化所需吸收的热量是由干燥介质的温度降低而提供的,它通过气固两相间的温差传递给湿物料,与此同时,固体湿物料表面和干燥介质中水汽分压都将变化,因此,热量传递与质量传递不仅是同时进行的,又是相互制约的。?5、既然对流干燥过程是干燥介质(一般为热空气)与湿物料之间相互作用的结果,就有必要了解空气和湿物料在干燥过程中的有关性质及其对过程的影响。五、恒速干燥阶段与降速干燥阶段?在恒定干燥条件下,干燥过程主要包括两个阶段:恒速干燥阶段(通常由于物料的预热阶段时间很短)和降速干燥阶段。?1、恒速干燥阶段?在此阶段中物料表面始终被非结合水分充分湿润,这是由于物料内部水分表面的扩散速率大于表面水分的汽化速率,在恒速干燥阶段有以下特点:.?1)湿物料表面被非结合水所湿润,表面水分充分;?2)传热推动力(温度差)以及传质推动力(饱和蒸汽压差)的值一定,因此,干燥速率的值也一定;?3)物料表面的温度近似等于热空气的湿球温度;?4)此间段除去了大部分非结合水;?5)恒速干燥阶段干燥速率只取决于物料表面水分的汽化速率,即取决于物料外部的干燥条件,与物料的性质和含水量无关,因而恒速干燥阶段又称为表面汽化控制阶段。2、降速干燥阶段?1)物料湿含量降至临界点以后,水分子从物料内部向表面的扩散速率开始低于在物料表面水分的汽化速率,物料表面逐渐出现“干区”;?2)随着干燥的进行,物料的温度有所上升;?3)随着物料内部含水量的不断减少,水分向表面的扩散速率也不断降低,于是,汽化表面逐渐向物料内部移动,干燥速率也就愈来愈低。?4)在此阶段中,干燥速率的大小取决于物料本身的结构、形态和尺寸,而与外部的干燥介质条件关系不大,所以降速干燥阶段又称为物料内部扩散控制阶段。?5)此阶段除去的水分为剩余的非结合水分和一部分结合水分。六、干燥设备的新发展?1、大型的自动化的设备普遍使用;?2、提高热效率,节约能源;?3、先进的附聚技术在干燥过程中的应用;?4、奶粉的全自动枕式包装的应用。