噴霧干燥制粉是陶瓷工業(yè)高能耗的生產工序之一。據陶瓷廠能源審計數據顯示,噴霧干燥制粉的能耗占陶瓷廠總能耗的10～20%。噴霧干燥機的日常操作步驟（1）首先打開離心風機，然后打開電加熱，并檢查是否正常可以預熱的泄漏物，預熱熱風，確定設備的干燥能力，而不影響干燥材料的質量在前提下，應盡可能提高入口溫度。隨著能源危機及市場競爭的激烈,降低噴霧干燥制粉的能耗,對降低企業(yè)生產成本、提高企業(yè)競爭力及促進陶瓷行業(yè)可持續(xù)發(fā)展具有深遠而重要的意義。

??1噴霧干燥塔節(jié)能降耗的主要措施

??由于噴霧干燥過程中的能耗直接影響著企業(yè)的經濟效益及發(fā)展前景,所以陶瓷企業(yè)及行業(yè)^們都提出了很多對噴霧干燥過程節(jié)能降耗的措施,總結起來主要有以下幾方面:首先是噴霧干燥塔本身性能結構等方面的調整;另外是干燥物質本身的性質控制,燃料問題,干燥介質性質等方面的因素。3出塔熱風(廢氣)的循環(huán)利用陶瓷泥漿經噴霧干燥制粉后,出塔熱風若被直接排入大氣,這部分熱量損失將^可觀(約為制粉工序能耗的10%～20%)。

??1.1干燥介質的控制

??1.1.1提高熱風的進塔溫度

??在出塔溫度恒定的條件下,熱風的進塔溫度(又稱進風溫度)越高,帶入的總熱量就越高,單位質量的熱風傳遞給泥漿霧滴的熱量就越多,單位熱風所蒸發(fā)的水分也越多。在生產能力恒定不變的情況下,所需熱風風量減少(即減少了熱風離塔時所帶走的熱量),降低了噴霧干燥制粉的熱量消耗,提高熱風的利用率及熱效率。例如，許多食品企業(yè)利用菠菜粉溶解后呈現出的天然綠色，代替了過去使用的合成著色劑。但進塔熱風溫度不可過高(不超過600℃),溫度太高,就會燒壞塔頂分風器。

??1.1.2降低熱風的出塔溫度

??在進塔熱風溫度一定的情況下,熱風出塔溫度越低,進出塔溫差就越大,熱風傳遞給泥漿用于干燥的熱能就越大,所以熱風利用率就越高。但排風溫度也不可過低,低于75℃時因粉料太濕,影響正常干燥。

??1.1.3出塔熱風(廢氣)的循環(huán)利用

??陶瓷泥漿經噴霧干燥制粉后,出塔熱風若被直接排入大氣,這部分熱量損失將^可觀(約為制粉工序能耗的10%～20%)。所以應該將此部分余熱充分地利用起來,如可將出塔熱風循環(huán)利用到預熱干燥工序。它主要用于干燥有些熱敏性的液體、懸浮液和粘滯液體，如牛奶、蛋、單寧等。出塔熱風除了直接循環(huán)利用外,還可以利用熱交換器對這部分余熱儲存或交換后再利用。??

??1.2噴霧干燥塔自身因素

??1.2.1挑選合適的規(guī)格

??陶瓷行業(yè)大部分廠家采用4000型噴霧干燥塔,有些陶瓷廠采用5000型和6000型,^大的有SACMI研制的12000型,噴嘴多達48個。型號越大生產能力越大,生產每噸粉的能源相對就少,廠家可根據具體情況進行型號選擇。

??1.2.2整體密閉型控制

??由于該系統(tǒng)采用負壓操作,若有漏風就會增加能耗,所以設備各部位及連接法蘭處,熱風爐、熱風管道、排風管道的熱電偶插孔,塔體上的負壓測量孔,以及塔體下錐翻板下料器出料口,旋風除塵下料口等部位必須密封好,不能漏風。

??1.2.3熱風爐的控制

??熱風爐是噴霧干燥機的熱風源,其燃料消耗直接影響干燥成本的高低,所以是噴霧干燥塔節(jié)能的關鍵部分。熱風爐效率主要取決于燃油霧化噴嘴,當燃油霧化均勻且燃燒充分時,熱效率^高,為此應嚴格控制霧化空氣壓力和流量以及燃油壓力和流量。另外霧化噴嘴的霧化角、噴射高度、噴槍角度都應控制在合適的范圍內。一般霧化噴嘴的霧化角(α)為90°～120°,噴射高度為4～4.5m,噴槍角度保持在110°～120°之間,以保證噴霧料與熱風可以進行充分的熱交換。熱風爐燃料的選擇可直接影響燃料消耗的成本,如用清潔的輕柴油等會使成本大大增加,用重油,混合油等一定要控制其含硫量,否則廢氣中很難保證SO2排放達標。壓力噴霧干燥機的工藝是液體工藝成形和干燥工業(yè)中廣泛應用的工藝，因此，當成品的顆粒大小分布、殘留水份含量、堆積密度和顆粒形狀必須符合準確的標準時，噴霧干燥是一道十分理想的工藝?，F在很多陶瓷廠用煤制氣中分選出來的粉煤摻合煤灰(煤轉氣中含未燃碳10%～20%,有的高達20%以上)制水煤漿,并把煤轉氣中產生的酚水和焦油噴進熱風爐中燃燒,可以杜絕這些有害物質的排放,在高溫燃燒中將其變?yōu)闊o害的水和CO2排掉。這樣不但可以大大降低燃燒成本,而且可以充分利用這些廢渣、廢液,節(jié)能降耗。

??1.2.4線形燃燒器的使用

??傳統(tǒng)的噴霧干燥塔熱風裝置一般采用燃油(燃氣)熱風爐、鍋爐蒸汽換熱器、導熱油換熱器或電加熱供熱系統(tǒng)等。以上傳統(tǒng)的供熱系統(tǒng)都采用換熱器,而換熱器的效率決定著傳統(tǒng)供熱系統(tǒng)的熱能利用效率;而且換熱器使用壽命有限,維護成本高。以線形燃燒器為核心的直燃式熱風裝置。線形燃燒器體積比較小,直接安裝在風道內,干燥介質可直接與之接觸并快速升高到所需溫度。以線形燃燒器為核心的直燃式熱風裝置兼具節(jié)能和環(huán)保兩大特點。接著清理干燥塔和除塵器內余料，關閉除塵器及氣錘，^后關閉總電源，完成生產操作。首先線形燃燒器燃燒機制合理,燃燒區(qū)保持有一定量的過?？諝?既能保證燃燒完全,還可抑制氮氧化物的生成。這種直燃式熱風裝置無需換熱器而直接與空氣接觸,保證了燃燒熱量對空氣的有效傳遞,熱。另外,使用方便是線形燃燒器的另一特點,可通過調節(jié)燃氣調節(jié)閥來改變熱風溫度。

??1.3泥漿的質量控制

??1)降低陶瓷泥漿的含水率,干燥所需熱量就少,但是含水率低的泥漿流動性又不好,流動性差霧化效果就差。為解決這一矛盾,生產中通常加入合適的稀釋劑(減水劑)或電解質(如水玻璃、純堿、腐殖酸等)來調節(jié)泥漿的流動性,同時降低泥漿的含水率。設備排風均勻，減少了粉塵掛壁，進入旋風分離器的粉塵夾量減少，提高產品得率。筆者和廣東新明珠集團合作采用復合減水劑,泥漿水分由39.5%減至36%,球磨時間縮短了5h,每噸粉可節(jié)電16.5元,產量增加了18.8%,年節(jié)約成本達150多萬元。

??2)提高陶瓷泥漿溫度可有效降低泥漿粘度,改善泥漿霧化性能,防止因泥漿結晶而堵塞霧化噴嘴。所以可以利用出塔熱風回收的余熱來預熱泥漿,這是能源循環(huán)利用的有效途徑。

??2結語

??噴霧干燥塔的節(jié)能除上述措施外,還可以在能源上尋找解決途徑,如開發(fā)利用新能源,合理控制燃燒過程等。當然,很多問題還需在實際生產中發(fā)現和解決。壓力式噴霧干燥塔采用冷凝水預熱冷空氣的方法，回收了余熱，另外也提高了換熱器的使用壽命。陶瓷企業(yè)本著可持續(xù)發(fā)展的目的來合理改善和提高噴霧干燥塔的能源利用率,才能提高企業(yè)的經濟效益和社會效益。

噴霧干燥技術在奶粉干燥過程中的應用目的

        噴霧干燥過程的快速性對于實施有效控制顯得尤為重要。目前, 國內外對干燥控制理論與實踐的研究尚處于剛剛起步階段, 缺乏完整、系統(tǒng)的研究。通過對生產工藝分析, 提出自動化控制技術在奶粉干燥過程中應用的目的在于:

(1) 避免人工間隙操作所帶來的設備工作過程的不穩(wěn)定性, 從而實現連續(xù)化的生產, 使噴霧干燥過程這種多變量、高度非線性的系統(tǒng)工作過程趨于穩(wěn)定;

(2) 通過引入自動化控制系統(tǒng),在保證產品質量及產量的前提下, 使控制系統(tǒng)在線信號采集點盡量減少,減少各變量之間不必要的影響;

(3) 節(jié)省人力, 減少人為因素造成的誤工, 縮短工作周期;

(4) 通過自動化控制系統(tǒng)中各變量參數的正確預設, 使整個系統(tǒng)在^佳狀態(tài)下工作, 發(fā)揮設備本身的^大效能, 達到節(jié)能降耗的目的;

(5) 提高產品質量, 并使操作管理成本^小化。

   衡量干燥設備應用在特定工藝條件下成功與否的主要指標是干燥產品的產量、質量, 還包括產品的粒徑分布、外觀及產品^終含水量等。產品的產量由生產負荷的經濟性能及熱空氣發(fā)生器所提供的熱量、干燥器的干燥強度、熱空氣流量、料漿中固形物的含量等條件決定; 影響產品質量的因素很多: 產品的粒徑及外觀由干燥設備的工藝性能及料漿配制工藝參數決定, 而產品的^終含水量與干燥塔熱風進口溫度、尾氣出口溫度及干燥塔內負壓等參數的選取有直接關系。國內外專家對干燥過程中的粘壁和結塊問題進行了研究，認為造成粘壁的主要原因是壁溫。

 噴霧干燥設備推動了奶粉工業(yè)生產的一次革命, 但噴霧干燥設備并不是一種通用設備, 它的霧化結構和形式、塔體結構、均風、排風、撲粉、出粉形式、與其他工藝設備組合情況、自動控制系統(tǒng)等的設計均必須與所處理物料相適用。只有這樣, 隨著時代的發(fā)展和科學技術的不斷進步,噴霧干燥設備才能適應更廣泛的物料干燥要求, 為國民經濟的發(fā)展和建設作出越來越大的貢獻。他們根本做不到讓該類型設備達到利用率，對于他的造型也是我們所不了解的重要一環(huán)，因此我們要掌握的內容還有很多。

噴霧干燥機是干燥領域發(fā)展快、應用范圍廣的一種形式，適用于溶液、乳濁液和可泵送的的懸浮液等液體原料生成粉狀、顆粒狀或塊狀固體產品。燥物料熱敏性、粘度、流動性等不同的干燥特性，和產品的顆粒大小、粒度分布、殘留水份含量、堆積密度、顆粒形狀等不同的質量要求，決定了采用不同的霧化qi、氣流運動方式和干燥室的結構形式。噴霧干燥是系統(tǒng)化技術應用于物料干燥的一種方法。4、干燥成品的溫度和濕度，取決于排風溫度，在運行過程中，保證排風溫度為一個常數是極其重要的，這取決于進料量的大小，進料量調節(jié)穩(wěn)定，出口溫度是不改變的。于干燥室中將稀料經霧化后，在與熱空氣的接觸中，水分迅速汽化，即得到干燥產品。該法能直接使溶液、乳濁液干燥成粉狀或顆粒狀制品，可省去蒸發(fā)、粉碎等工序。

噴霧干燥器是使液態(tài)物料經過噴嘴霧化成微細的霧狀液滴，在干燥塔內與熱介質接觸，燥成為粉料的熱力過程。進料可以是溶液、懸浮液或糊狀物，霧化可以通過旋轉式霧化qi、壓力式霧化噴嘴和氣流式霧化噴嘴實現，操作條件和干燥設備的設計可根據產品所需的干燥特性和粉粒的規(guī)格選擇。離心噴霧干燥機設備功能多效率高1、物料滯留時間可調，可處理高含水物料，也能獲得極低含水物料。

     噴霧干燥器也有許多分類方法，如按氣液流向分有并流式（順流式）、逆流式和混流式；按霧化qi的安裝方式分有上噴下式、下噴上式；按系統(tǒng)分有開放式，部分循環(huán)式和密閉式等等。眾所周知，噴霧干燥的霧分qi有多種，但按其霧化基理，霧化qi分為離心式、壓力式和氣流式三種。習慣上，人們對噴霧干燥器按霧化方式進行分類，也就是按霧化qi的結構分類。將噴霧干燥分為轉盤式（離心式）、壓力式（機械式）、氣流式等三種型式。大量使用噴霧干燥器是近二十年的事，我國早工業(yè)化的應是氣流式噴霧干燥器。但隨著離心式、壓力式噴霧干燥器的成功開發(fā)，氣流式噴霧干燥器能量消耗大的缺點就顯現出來（霧化qi消耗的能量是另兩種的4～8倍）。近幾年，這種機型在大工業(yè)生產中逐漸被其它兩種機型所取代，但由于制藥行業(yè)的特殊需要仍在使用。離心式噴霧干燥器的高速霧化qi是關鍵設備，放大問題具有很高的技術要求，我國目前不但具備生產氣流、機械及機電一體的離心霧化qi的能力，而且可以達到每小時處理量45t水。在杭州、西寧、無錫、靖江等地有專業(yè)的霧化qi制造廠。此外，使用完畢后應將噴霧盤拆下，浸入水中，把殘留物質用水清洗干凈。目前離心式噴霧干燥器從每小時處理量幾千克到幾十噸已經形成了系列化機型。生產制造技術基本成熟。壓力式噴霧干燥器所得產品為微粒狀，在合成洗滌劑、染料、水處理劑等方面都有大量應用。目前，我國自行設計制造的壓力式噴霧干燥器直徑可達8m，總高達50多米，蒸發(fā)能力達每小時幾噸水之多。

    噴霧干燥器是處理溶液、懸浮液或泥漿狀物料的干燥設備。它是用噴霧的方法，使物料成為霧滴分散在熱空氣中，物料與熱空氣呈并流、逆流或混流的方式互相接觸，使水分迅速蒸發(fā)，達到干燥目的。采用這種干燥方法，可以省去濃縮、過濾、粉碎等單元操作，可以獲得30~500μm的粒狀產品。噴霧干燥機常見故障和處理方法噴霧干燥機在使用過程中容易產生一些問題。而干燥時間極短，一般干燥時間為5~30s。適用于高熱敏性物料和料液濃縮過程中易分散的物料的干燥，產品流動性和速溶性好。

     噴霧干燥器中氣固兩相接觸表面積大，但是氣固兩相呈稀相流動，故容積傳熱系數小，一般為20~100kcal/m3?h?℃，熱空氣進口溫度在并流操作時為250~500℃，逆流操作時為200~300℃。工業(yè)規(guī)模的噴霧干燥器，熱效率一般為30~50%。噴霧干燥機的未來發(fā)展將在深入研究干燥機理和物料干燥特性，掌握對不同物料的操作條件下，開發(fā)和改進噴霧干燥機。國外帶有廢熱回收的噴霧干燥，熱效率可達到70%，但這種設備只有在大于100千克（水）/h的生產能力時才有經濟意義。

    噴霧干燥的基本流程如下，料液通過霧化qi，噴成霧滴分散在熱氣流中?？諝饨浌娘L機送入空氣加熱器加熱，然后進入噴霧干燥器，與霧滴接觸干燥。產品部分落入塔底，部分由一級引風機吸入一級旋風分離器，經分離后，將尾氣放空。也或許是由于袋濾器接口松脫或袋穿孔，需修好接口，定期檢查更換布袋。塔底的產品和旋風分離器收集的產品，由二級抽風機抽出，經二級旋風分離器分離后包裝。

噴霧干燥的產品為細粒子，為了適應的要求，噴霧干燥系統(tǒng)只用旋風分離器分離產品、凈化尾氣還是不夠的，一般還要用袋式除塵器凈化。使尾氣中的含塵量低于50mg/Nm3氣體，或用濕式洗滌器，可將尾氣含塵量降到15~35mg/Nm3氣體。