干燥-粉碎-混合

干燥

干燥：從物體中除去水分的操作。

干燥示意圖

一、干燥方法：1、自然干燥2、人工干燥：機械干燥、熱風(fēng)干燥、真空干燥、冷凍干燥、介質(zhì)接觸干燥、輻射干燥。

由于被干燥物料的形狀和性質(zhì)不同，生產(chǎn)規(guī)模或生產(chǎn)能力也相差較大，對干燥產(chǎn)品的要求也不盡相同，因此，所采用干燥器的型式也是多種多樣的。

第五章干燥操作技術(shù)第一節(jié)干燥器的結(jié)構(gòu)及應(yīng)用化學(xué)實驗室，常用的烘干箱，它就是一個箱式干燥器實驗室烘干箱

這是工廠常用的轉(zhuǎn)筒干燥器這是工廠的氣流干燥器真空耙式干燥器

（1）被干燥物料的性質(zhì)

（2）濕物料的干燥特性

（3）處理量

第五章干燥操作技術(shù)第一節(jié)干燥器的結(jié)構(gòu)及應(yīng)用（4）回收問題

（5）能源價格、安全操作和環(huán)境因素

干燥過程要考慮的問題

第五章干燥操作技術(shù)第一節(jié)干燥器的結(jié)構(gòu)及應(yīng)用（1）箱式干燥器

多應(yīng)用在小規(guī)模、多品種、干燥條件變動大，干燥時間長的場合。如實驗室或中間試的干燥裝置。

（2）噴霧干燥器

第五章干燥操作技術(shù)第一節(jié)干燥器的結(jié)構(gòu)及應(yīng)用

適用于染料等。

第五章干燥操作技術(shù)第一節(jié)干燥器的結(jié)構(gòu)及應(yīng)用(3)轉(zhuǎn)筒式干燥器

主要用于處理散粒狀物料，亦可處理含水量很高的物料或膏糊狀物料，也可以干燥溶液、懸浮液、膠體溶液等流動性物料。

第五章干燥操作技術(shù)第一節(jié)干燥器的結(jié)構(gòu)及應(yīng)用(4)流化床干燥器

適用于處理粉粒狀物料，而且粒徑最好在30-60μm范圍。

第五章干燥操作技術(shù)第一節(jié)干燥器的結(jié)構(gòu)及應(yīng)用(5)氣流式干燥器

適宜于干燥熱敏性物料或臨界含水量低的細(xì)?；蚍勰┪锪稀?/p>

噴霧干燥

原理：

通過機械的作用，將需干燥的物料，分散成很細(xì)的霧狀微粒(以增大水分蒸發(fā)面積，加速干燥過程)，與熱空氣接觸后，在一瞬間將大部分水分除去，而使物料中的固體物質(zhì)干燥成粉末。霧化器的類型和性能

這是工廠的噴霧干燥器。噴霧干燥是比較新型的干燥，目前應(yīng)用也比較廣泛。比如奶粉，豆?jié){晶、各種中藥沖劑，都是使用噴霧干燥器，由水劑制成粉粒狀產(chǎn)品的。噴霧干燥器一、噴霧干燥的優(yōu)缺點

（1）采用噴霧干燥，不需要粉碎、分級等操作，直接制成粉末產(chǎn)品，簡化了工序，節(jié)省了設(shè)備。（2）適于處理熱敏性物料物料微?；?，表面積增大，干燥迅速（幾秒到十幾秒），防止物料過熱變質(zhì)。（３）制品的溶解性和流動性好霧滴與熱風(fēng)接觸，水分蒸發(fā)極快，可以形成中空球狀或疏松團粒狀的粉體，制品有良好的沖調(diào)性和流動性。（４）容易改變操作條件，控制或調(diào)節(jié)產(chǎn)品的質(zhì)量指標(biāo)、改變原料的濃度、熱風(fēng)溫度等噴霧條件，可獲得不同水分和粒度的產(chǎn)品。（５）可以滿足對產(chǎn)品的各種要求增加某些措施或運用操作上的靈活性，能制成不同形狀（球形、粉末、疏松團粒）、性質(zhì)（流動性、速溶性）的產(chǎn)品。（６）連續(xù)作業(yè)，處理量大現(xiàn)國內(nèi)中小乳粉廠，噴霧干燥設(shè)備的蒸發(fā)量為５０－５００ｋｇ/ｈ。大、中型乳粉生產(chǎn)，每小時處理１０００～５０００ｋｇ鮮乳。

（7）設(shè)備較龐大，投資費用、動力和熱能消耗均較大。沸騰干燥

一、沸騰干燥概述

（一）原理

物料被大量氣流吹起，呈懸浮狀態(tài)，作上下、左右、前后運動，在沸騰狀態(tài)下進行干燥。（二）特點優(yōu)點：

1、物料與干燥介質(zhì)接觸充分，傳熱效果好，溫度分布均勻；

2、干燥速度大，停留時間短，故適宜于熱敏性物料干燥；

3、干燥停留時間可根據(jù)產(chǎn)品含水量調(diào)整；

4、床內(nèi)縱向返混激烈，溫度分布均勻，對物料表面水分可

使用比較高的熱風(fēng)溫度。

缺點：

1、對物料的顆粒度有一定的限制，一般要求不小于30微米，

不大于4－6毫米為合適。2、在物料的濕含量高而且結(jié)團場合不適。

3、對易結(jié)塊物料與設(shè)備會粘壁或堵塞。升華干燥原理：將含水物料先行凍結(jié)，然后使物料中的水分在高真空下不經(jīng)液相直接從固相變?yōu)樗懦?，稱升華干燥法，或稱冷凍升華干燥法。升華的溫度在－5～－20℃左右，相應(yīng)的壓力在1毫米汞柱左右。1．升華干燥的特點(1)在低溫下操作，對熱敏感性物質(zhì)特別適合。(2)在真空操作，易氧化的物質(zhì)(如油脂類)得到了保護。(3)復(fù)水快。

因為水分是在結(jié)冰狀態(tài)下直接蒸發(fā)的，故在干燥過

程中，水汽不帶動可溶性物質(zhì)移向物料表面，不會

在物料表面沉積鹽類，不會形成硬質(zhì)薄皮；亦不會

因收縮引起變形，故極易吸水恢復(fù)原形。(4)能排除95～99％以上的水分，產(chǎn)品能長期保存。(5)費用高。2、升華干燥設(shè)備結(jié)構(gòu)

（1）箱式升華干燥設(shè)備

首先要預(yù)凍（－30℃，2h）

抽真空，升華

過程

加熱，蒸發(fā)剩

余水分

（30～35℃，2～3h）紅外干燥

1、原理構(gòu)成物質(zhì)的基本質(zhì)點是電子、原子或分子，這些質(zhì)點即使處于基態(tài)都在不停地運動著——振動或轉(zhuǎn)動。這些運動都有自己的固有頻率。當(dāng)遇到具有某個頻率的紅外線輻射時，如果紅外線的頻率與基本質(zhì)點的固有頻率相等，則會發(fā)生與振動學(xué)中共振運動相似的情況，質(zhì)點會吸收紅外線并使運動進一步激化，轉(zhuǎn)換成分子熱運動溫度升高。2、特點

(1)熱輻射率高使用遠(yuǎn)紅外線加熱有著較高的熱輻射率。

(2)熱損失小輻射加熱不存在傳熱界面，遠(yuǎn)紅外線直接輻射到被加熱物體的表面，遠(yuǎn)紅外線在空氣中傳播時的損失很小，即傳熱損失小。

(3)容易進行操作控制遠(yuǎn)紅外線同其它光波一樣，具有直接傳播、漫反射和鏡反射的性質(zhì)，因此可以通過光的集散、遮斷機構(gòu)，更合理地控制輻射熱，使之在加熱器中更為有效地被利用，以提高加熱質(zhì)量，減少熱損失。

(4)加熱速度快，傳熱效率高

(5)有一定的穿透能力紅外線的穿透能力沒有微波強，但也具有一定的穿透能力，即對物體內(nèi)部直接加熱的能力。

(6)產(chǎn)品質(zhì)量好遠(yuǎn)紅外線的光子能量比紫外線、可見光線都要小，因此一般只會產(chǎn)生熱效果，不會引起成分的化學(xué)變化。另外，遠(yuǎn)紅外加熱的速度快，時間縮短，因此成分受熱分解的可能性也小。微波干燥微波一般是指波長在1mm～1m范圍(頻率為300～300000MHz)的電磁波。也稱做超高頻。微波的傳統(tǒng)應(yīng)用是將微波作為一種傳遞信息的媒介，應(yīng)用于雷達、通訊、測量等方面。近年來，除了傳統(tǒng)的微波應(yīng)用繼續(xù)發(fā)展外，微波作為一種能技術(shù)也迅速發(fā)展，將微波能廣泛用于對物體進行加熱和干燥。目前915MHz和2450MHz2個頻率已廣泛地為微波加熱所采用。

1、原理

被加熱的介質(zhì)由許多極性分子組成。在沒有電場的作用下，這些偶極子在介質(zhì)中作雜亂無規(guī)則的運動。當(dāng)介質(zhì)處于直流電場作用之下時，偶極分子就重新進行排列。帶正電的一端朝向負(fù)極，帶負(fù)電的一端朝向正極。若改變電場的方向，則偶極子的取向也隨之改變。若電場迅速交替也改變方向，則偶極子亦隨之作迅速的擺動。由于分子的熱運動和相鄰分子間的相互作用，偶極子隨外電場方向改變而作的規(guī)則擺動便受到干擾和阻礙，即產(chǎn)生了類似摩擦的作用，使分子獲得能量，并以熱的形式表現(xiàn)出來，表現(xiàn)為介質(zhì)溫度的升高。2、特點

(1)加熱速度快微波加熱是內(nèi)部加熱，不靠熱傳導(dǎo)的作用，因此可以令物體內(nèi)部溫度迅速提高，所需加熱時間短。一般只需常規(guī)方法的1／10一1／l00的時間就可完成整個加熱過程。(2)加熱均勻性好微波加熱是內(nèi)部加熱，容易達到均勻加熱的目的，避免了表面硬化及不均勻等現(xiàn)象的發(fā)生。

(3)加熱易于瞬時控制微波加熱的熱慣性小，可以立即發(fā)熱和升溫，易于控制，有利于配制自動化流水線。

(4)選擇性吸收

微波吸收與物質(zhì)的介電系數(shù)有關(guān)，水的介電系數(shù)高，這有利于水分的蒸發(fā)。干物質(zhì)吸收的微波能少，溫度低，不過熱，而且加熱時間又短，因此能夠保持食品的色、香、味等。

(5)加熱效率高

由于加熱作用始自加工物料本身，基本上不輻射散熱，所以熱效率高，熱效率可達到80％。3、微波設(shè)備

微波發(fā)生器

由電源提供直流高壓電流并使輸入能量轉(zhuǎn)換成微波能量。加熱器

微波能量通過連接波導(dǎo)傳輸?shù)郊訜崞鳎瑢Ρ患訜嵛锪线M行加熱。冷卻系統(tǒng)用于對微波管的腔體及陰極部分進行冷卻。粉碎、均質(zhì)及混合設(shè)備

一、粉碎的概念粉碎:利用機械的方法使固體物料由大塊分裂成小塊直至細(xì)粉的操作。根據(jù)所處理物料尺寸的不同，通常將粉碎分為破碎和粉磨。破碎：將大塊物料處理成小塊物料粉磨：將小塊物料加工成為細(xì)粉的過程三、粉碎的方法原料的粉碎方法主要有5種。（1）擠壓物料在兩個工作構(gòu)件之間受到緩慢增長的壓力作用而被粉碎。對于大塊的脆性物料，第一步粉碎常采用此法處理。若被處理的物料是具有韌性和塑性的，經(jīng)過擠壓則會得到片狀產(chǎn)品。（2）撞擊

物料在瞬間受到外來的沖擊力而被擊碎。撞擊粉碎可以應(yīng)用于多種物料，從較大塊形原料的破碎到細(xì)微粉碎均可使用此法。（3）折斷物料在兩個工作構(gòu)件間承受彎曲應(yīng)力而被折斷。此法多用于硬、脆性大的塊狀或條狀物料的粉碎，如豆餅、玉米穗等的粉碎。（4）研磨

物料在兩個相對滑動的粗糙工作表面之間受到

摩擦、剪切等作用而被磨削成細(xì)粒。此法主要用于小塊物料或韌性物料的粉磨。（5）剪切

物料受到相對運動的兩個工作構(gòu)件端面的作用而被切斷。此法可粉碎韌性物料。破碎表面比較規(guī)則且易于控制粒度的大小。適于一般果蔬、肉類的分切。實際上，粉碎是一個復(fù)雜的過程，各種粉碎機械往往是采用兩種或兩種以上的方法對物料進行粉碎六、粉碎機類型

按成品粒度分為普通粉碎機(成品粒度＜80目)微粉碎機(80％成品粒度＞80目)超微粉碎機(成品平均粒度＞200目)按粉碎作用形式分：最為常見的包括沖擊式粉碎機、研磨式粉碎機等。

一、錘式粉碎機利用高速旋轉(zhuǎn)的錘片對物料施以強烈作用而將物料粉碎的機器。其作用原理主要是撞擊粉碎，同時機器中還存在著強烈的摩擦和剪切作用。所以錘式粉碎機既可以用作脆性物料的粉碎，也可以用作一些韌性物料的粉碎，故常被稱為萬能粉碎機。

第二節(jié)干法粉碎機械（一）結(jié)構(gòu)：粉碎室齒板轉(zhuǎn)子錘片篩板風(fēng)機沉降設(shè)備（2）篩板篩板是錘式粉碎機的排料裝置，一般用厚的優(yōu)質(zhì)鋼板沖孔制成。通常設(shè)在轉(zhuǎn)子下半周的位置。為了提高粉碎機的排料能力，也可使篩板占整個粉碎室內(nèi)周面積的3/4以上，或是將篩板置于粉碎室側(cè)面。篩孔的形狀和尺寸是決定粉料粒度的主要因素，對機器的排料能力也有很大的影響。篩孔的形狀通常是圓孔或長孔。篩孔的直徑一般分為四個等級，小孔，中孔，粗孔，大孔以上。

（二）錘式粉碎機的型式

1、按粉碎機的進料口位置及進料方向

切向喂料式、軸向喂料式和徑向喂料式。1－進料斗；2－轉(zhuǎn)子；3－錘片；4－篩板；5－出料口2、按轉(zhuǎn)子的數(shù)目

分為單轉(zhuǎn)子式錘碎機和多轉(zhuǎn)子式錘碎機。（四）錘式粉碎機的使用與維護（1）錘式粉碎機工作時，應(yīng)先起動機器，再投入物料。切忌在滿負(fù)荷時起動。（2）進入錘式粉碎機的物料，應(yīng)通過電磁離析器去除金屬雜質(zhì)，以免損壞機件。（3）要根據(jù)產(chǎn)品的粒度選擇篩板，篩板與錘片之間的間隙要根據(jù)物料性質(zhì)加以調(diào)整。我國設(shè)計的粉碎機推薦錘篩間隙為：谷物4-8mm,通用型12mm。（4）篩板和錘片工作時會因強大沖擊力及磨損而損壞，要經(jīng)常檢查，隨時更換。篩板的壽命不應(yīng)以篩面破損為準(zhǔn)，應(yīng)視篩孔邊緣的磨損程度而定。（5）錘式粉碎機對濕度大的物料粉碎效果較差，故進入機器的物料濕度不要大于15%。（6）停機前，應(yīng)先停止進料，待機內(nèi)物料基本排空后再停機。

二、輥式磨粉機廣泛使用的一種粉碎設(shè)備。原理：利用兩個表面加工有齒形結(jié)構(gòu)并做差速轉(zhuǎn)動的轉(zhuǎn)輥進行研磨粉碎。

（一）輥式磨粉機的基本結(jié)構(gòu)和工作過程結(jié)構(gòu)組成：一般由機架、成對磨輥、喂料機構(gòu)、松合閘機構(gòu)、輥面清理裝置、傳動機構(gòu)及吸風(fēng)裝置等組成。

混合

一、概述

1、混合：定義：指兩種或兩種以上不同組份的物料在外力作用下運動速度方向發(fā)生改變，使各組份的粒子均勻分布的過程。經(jīng)過混合操作后得到的物料稱為混合物?；旌衔锏念愋停汗腆w與固體、固體與液體、液體與液體、液體與氣體相混合構(gòu)成的混合物?；旌系哪康脑谟讷@得均勻混合物，強化熱交換過程，增強物理和化學(xué)反應(yīng)。3、混合機理

兩種或兩種以上不同組分構(gòu)成的混合物在混合機或者料罐內(nèi)，在外力作用下進行混合，從開始時的局部混合達到整體的均勻混合狀態(tài)，在某個時刻達到動態(tài)平衡，之后，混合均勻度不會再提高，而分離和混合則反復(fù)交替他進行。整個混合過程存在著三種混合方式：（一）對流混合（二）擴散混合（三）剪切混合

二、固體混合機作用對象是兩種或兩種以上具有一定流動性的粉料顆粒，通過混合機的混合作用使其成為各組分濃度均勻的混合物。混合機按混合容器是否旋轉(zhuǎn)可分為旋轉(zhuǎn)容器式混合機和固定容器式混合機。（一）旋轉(zhuǎn)容器式混合機間歇操作的混合機械。這種混合機用驅(qū)動軸水平地支撐著容器，容器內(nèi)放入兩種以上的粉粒物料，驅(qū)動軸帶動容器自身回轉(zhuǎn)而完成物料的混合。機構(gòu)簡單，混合效果良好，因此應(yīng)用廣泛。2、主要形式（1）圓筒型混合機圓筒型混合機適合于對調(diào)味料以及啤酒的原料麥芽等進行混合。

水平型混合機其圓筒容器水平放置，作業(yè)時兩端物料混合得不徹底，混合效率低，一般不采用。

傾斜型混合機其圓筒容器傾斜放置，這樣物料在容器內(nèi)運動情況復(fù)雜，混合效果好。（2）雙錐型混合機容器由兩個錐底相連的圓錐體構(gòu)成，驅(qū)動軸固定于錐底部分。一個錐頂為原料的入口，另一個錐頂為已混合物料的出口。由于容器呈圓錐形，所以物料能產(chǎn)生強烈的滾動作用，具有易流動和混合較快的優(yōu)點，同時物料排出徹底。

為了混合得徹底，容器內(nèi)

可設(shè)有攪拌槳葉。雙錐型混合機的轉(zhuǎn)速為5-20rpm。（3）V型混合機又稱雙圓角形混合機?；旌先萜鲓A角為:60～90℃之間，裝料量為兩個圓筒體積的10％～30％。其轉(zhuǎn)速為6～25r/min。由于容器的非對稱性，操作時物料時聚時散，產(chǎn)生比雙錐型混合機更好的混合效果。適用于各種干粉狀食品（如面粉、玉米粉、麥麩等）的混合（4）立方體型混合機

混合容器呈立方體形。物料在空間力的作用下做三維的復(fù)雜運動，強化了混合效果，消除了混合死角，大大縮短了混合時間。這種混合機適合于咖啡等貴重粉料食品的混合。（5）輪筒型混合機

圓筒型混合機的一種變型，圓筒變?yōu)檩喭?，消除了混合死角?；旌蠙C容器較小，裝料少。

適合于對小食品包裹調(diào)味料或者包糖衣的操作。（二）固定容器式混合機

特征：容器固定。內(nèi)部設(shè)有回轉(zhuǎn)的攪拌槳葉或絞龍螺旋，強制性地分散、切斷物料。物料在容器內(nèi)有確定的流動方向，屬于對流混合。適用于物料的性質(zhì)