喷雾干燥中气流与微粒的运动及相对运动
喷雾干燥系统是一个多输入多输出的复杂系统, 时间长, 损失较大, 试验成本较高。随着计算机技术的发展, 使得模拟喷雾干燥这个复杂过程成为可能。Langrish 等[ 25] 结合喷雾干燥的特点,建立了模拟食品在喷雾干燥室内气体-颗粒两相湍流流动的模型。应用计算流体力学对干燥器内食品干燥的气-粒两相流运动进行了模拟, 研究了食品喷雾干燥中器壁沉积颗粒的成因, 得出减少器壁沉积率的适宜条件: Z大喷射锥度60b和Z大量的涡流进气62b。Huang等[ 26] 应用计算流体力学对麦芽糊精在离心雾化器和压力管雾化器的喷雾干燥性能作了比较研究, 模拟结果显示两种雾化器产生不同的颗粒尺寸分布和雾化样式, 得到的颗粒轨迹展示了不同的温度、流量和干燥特性, 为在一种喷雾干燥腔内实现多种生物质物料喷雾干燥的可行性研究提供了素材。虽然CFD应用已日渐广泛, 但是CFD 的模型验证需要更多的试验数据支持, 而在生物质资源加工利用中喷雾干燥环境很难取得良好的测试数据, 使得CFD技术在生物质物料喷雾干燥中的应用还有待于进一步提高。

1. 3 雾滴的干燥速率以及产品的形状
雾滴的干燥速率与雾滴的分布直接有关, 大量生产实践表明, 生物质产品粉体颗粒粒度分布受如下工艺参数影响: 料液浓度、进料速率、温度、雾化方式、干燥介质流量、气液接触方式以及溶剂和溶质的性质等。喷雾干燥所得的生物质产物一般为球形颗粒, 但由于工艺参数控制不当往往会导致颗粒变形, 如空心球、中空的环形、椭球形或苹果形。黄立新等[ 7, 27] 通过分析生物质物料在整个喷雾干燥阶段中的温度和颗粒状态变化, 研究了生物质物料的玻璃化转变特性和产品质量与干燥工艺参数的关系, 从而为提高雾滴的干燥速率和得到合格的产品形状提供了理论根据。对于生物质物料, 由于产品的天然和生物质特性, 使得对于干燥过程的要求更加严格, 不当的干燥工艺将直接降低产品的品质, 如色、香、味、活性有效成分等, 因此, 对干燥工艺研究不断提出新的挑战。
2 在生物质资源加工利用中喷雾干燥系统的工艺研究喷雾干燥工艺是一种涉及到传热、传质、流体力学、机械工程、自动化技术等多学科的系统工程,在生物质资源加工利用中工艺的稳定状态主要受以下几个因素影响: 处理的物料不同; 干燥产品的要求不同; 干燥时间的显著差异; 干燥过程中的物48 生 物 质 化 学 工 程 第 42卷理变化、化学变化、传质传热过程变化不同; 干燥所需热量输入方式不同; 控制方式不同等[ 21] 。国内外众多科研工作者也正是基于这些差异进行研究, 从而优化其工艺, 提高益, 如在食品行业中, 黄立新等[ 17] 根据溶液固含量的不同对改性食用微晶纤维素溶液进行二流体和高速旋转盘式喷雾干燥试验, 研究了改性食用微晶纤维素的喷雾干燥特性, 从而获得了改性食用微晶纤维素经济运行的优化喷雾干燥工艺条件: 热空气进口温度160 ~ 170 e , 出干燥塔的空气温度85 ~92 e , 料液含固量为12%, 料液温度

●实验室小型喷雾干燥机采用彩色大触摸屏操作，全自动控制和手动控制相结合

●关机保护功能：关机时只需按停止键，机器除风机外立即停止运行，保证设备不会因为误操作（强行关风机）而导致加热部分烧坏。

●全自动控制：一键式开机，设定喷雾工艺参数后，温度到达预定温度，蠕动泵自行启动，触摸屏上显示运行动画，运行流程清晰显示；关机时只需按停止键，机器自动安全关机。

●喷雾、烘干及收集系统采用透明的优质高硼硅耐热玻璃材料制造，使干燥过程在无污染的环境下进行。

●手动控制：如在实验过程对工艺参数进行调整，方便切换至手动状态，整个实验过程彩色触摸屏动态显示（动画）

●二流体喷雾的雾化结构，整机采用优质不锈钢材料制造，设计紧凑，无需附属设备。

●内置进口全无油空压机，喷粉的颗径呈正态分布，流动性非常好，而且噪音低，小于60db，符合实验室噪音标准；

●燥温度控制的设计上采用实时调控PID恒温控制技术，使全温区控温准确，加热控温精度±1℃。

●设有喷咀清洁器（通针），在喷咀被堵塞时，会自动清除，通针的频率可自动调整。

●为了保持样品的纯净，配备了进风口过滤器。

●干燥后的成品干粉，其颗粒度较均匀，95%以上的干粉在同一颗粒度范围。

●进料量可通过进料蠕动泵调节，样品量可达50-2000ml。

●进口喷头，效率高。彩色LCD触摸屏参数显示：进风口温度/出风口温度/蠕动泵转速/风量/通针频率。

●小型喷雾干燥机针对黏性物料，设有喷咀清洁器（通针），在喷咀被堵塞时，会自动清除，通针的频率可自动调整；

●创新的塔壁吹扫装置，物料回收率更高。

微型喷雾干燥仪混流式风机的性能

实践证明，在当代，喷雾干燥是重要的工业干燥操作。它的工业应用广泛几乎涉及国民经济的每一个部门。
产品用途：
食品、医药品领域奶粉、蛋黄、酱油、咖啡、淀粉、蛋白、血清、酵素、香料、提取物有机化学领域
腊、染料、洗涤剂、表面活性剂、农药、防腐剂、 合成树脂、色素等无机化学领域铁酸盐、陶瓷、复印用粉末、磁性材料、金属粉末、 感光材料、各种工业药品、样品废液等各种汽车、船舶推进用燃料电池开发领域。
微型喷雾干燥仪混流式风机以丹麦“西勃里亚”公司生产的旋风风机为例。旋风风机主要由锥形挡圈、叶轮、导流叶片、机壳等组成。叶轮由项圈、叶片、底盘组组成。此类风机是丹麦“西勃里亚”公司多年来的研究成果。它与电动机的联按方式采用宜接联接。
微型喷雾干燥仪旋风风机的风量与风压(指静压)的关系物件曲线。从中看出，以11kW的风机为例，静压范围为600一1200Pa，风量范围为8000一17500m3／h。由此可知，此类型风机的风压、风量及动力消耗介于轴流式风机和离心式风机之间。旋风风机的另一个特点是将气流强制猛烈地旋利用离心力把尘土由气流中分离出来。因此，它广泛地应用于微型喷雾干燥仪和除尘设备。目前我国风机制造厂还没有生产这类风机。国外来说，这类风机是丹麦“西勃里亚”公司的专利产品。