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第1章 概述1

1.1 喷雾干燥在日常生活及工业应用1

1.2 喷雾干燥的定义及基本流程1

1.3 喷雾干燥的基本过程阶段2

1.3.1 喷雾干燥的第一个基本阶段——料液的雾化2

1.3.2 喷雾干燥的第二个基本阶段——雾滴与热风的接触及干燥2

1.3.3 喷雾干燥的第三个基本阶段——干燥产品与废气的分离3

1.4 喷雾干燥系统的组成3

1.4.1 供料系统3

1.4.2 雾化器4

1.4.3 热风系统4

1.4.4 热风分布器及喷雾干燥室6

1.4.5 干燥产品的排出11

1.4.6 气固分离及产品回收设备13

1.5 喷雾干燥的优缺点16

1.5.1 喷雾干燥的优点16

1.5.2 喷雾干燥的缺点16

参考文献16

第2章 喷雾干燥的基础知识18

2.1 术语18

2.1.1 雾滴及颗粒18

2.1.2 团聚物18

2.1.3 粒度18

2.1.4 颗粒形状18

2.1.5 粒度分布19

2.1.6 平均粒度19

2.2 数据的表示方法19

2.2.1 列表法19

2.2.2 图示法20

2.3 数据的分析21

2.3.1 平均直径21

2.3.2 分布函数22

2.4 雾滴和颗粒粒度的测量23

2.4.1 雾滴大小及其分布的测量23

2.4.2 颗粒粒度的测量24

2.5 湿空气的性质及I-x图24

2.5.1 湿空气的性质24

2.5.2 湿空气的I-x图29

2.5.3 I-x图的使用方法31

2.6 喷雾干燥过程的物料衡算及热量衡算32

2.6.1 喷雾干燥过程的物料衡算32

2.6.2 喷雾干燥过程的热量衡算33

2.6.3 喷雾干燥过程的热量衡算的图解法34

2.6.4 喷雾干燥过程的热量衡算的公式法35

2.7 物料中的水分状态和干燥速率38

2.7.1 物料中的水分状态38

2.7.2 干燥速率39

参考文献42

第3章 喷雾干燥的流程及其选择43

3.1 开式循环流程43

3.1.1 干燥器－旋风分离器－洗涤器流程43

3.1.2 干燥器－旋风分离器－布袋过滤器流程43

3.1.3 干燥器－布袋过滤器流程43

3.1.4 开式的具有部分废气再循环的喷雾干燥流程44

3.2 闭路循环喷雾干燥系统流程45

3.3 半闭路循环流程46

3.3.1 半闭路循环喷雾干燥系统的流程46

3.3.2 自情化喷雾干燥流程47

3.3.3 带有预热和燃烧的自惰化喷雾干燥系统48

3.4 无菌的喷雾干燥流程48

3.5 二级与三级的喷雾干燥流程49

3.5.1 二级干燥流程49

3.5.2 三级干燥流程50

3.6 干燥器－静电除尘器系统流程52

3.7 细粉返回到喷雾干燥塔内的流程52

参考文献54

第4章 雾化器的结构与计算55

4.1 概述55

4.1.1 料液的雾化55

4.1.2 喷嘴的分类55

4.2 气流式喷嘴56

4.2.1 气流式喷嘴的原理及其优缺点56

4.2.2 气流式喷嘴的结构57

4.2.3 各种变量对液滴尺寸的影响63

4.2.4 平均滴径的计算64

4.3 压力式雾化器71

4.3.1 压力式雾化器的操作原理及其优缺点71

4.3.2 压力式喷嘴的结构72

4.3.3 压力式喷嘴的操作特性75

4.3.4 喷嘴结构尺寸对流量系数的影响77

4.3.5 操作参数对液滴尺寸的影响77

4.3.6 平均滴径的计算和液滴尺寸分布78

4.3.7 压力式喷嘴的主要尺寸的计算79

4.4 旋转式雾化器86

4.4.1 旋转式雾化器的操作原理、类型及优缺点86

4.4.2 光滑盘（无叶片盘）旋转雾化器88

4.4.3 叶片盘（非光滑盘）旋转雾化器90

4.4.4 喷雾干燥操作时的雾化轮特性94

4.4.5 雾化轮的放大96

4.4.6 旋转－气流杯雾化器98

4.4.7 液体分布器99

4.4.8 旋转式雾化器的轴的问题100

4.4.9 雾化器的驱动方式103

4.5 静电雾化的基本原理及其应用105

4.5.1 静电雾化的基本原理及基本流程105

4.5.2 静电雾化产生离子（束）的模型107

4.5.3 平均滴径的计算109

4.5.4 静电雾化的工业应用109

4.6 雾化器的选择115

参考文献117

第5章 颗粒的形成和干燥118

5.1 颗粒干燥过程的两个阶段118

5.2 颗粒的形成118

5.2.1 干燥曲线和干燥速率曲线118

5.2.2 干燥室内的温度分布120

5.2.3 悬浮液和乳浊液等液滴的干燥121

5.2.4 溶液的液滴干燥121

5.2.5 颗粒的形成121

5.2.6 液滴干燥的某些概括性结论124

5.2.7 影响喷雾干燥产品性质的因素126

5.3 纯液体的液滴的蒸发时间的计算127

5.3.1 单个液滴的蒸发时间的计算127

5.3.2 纯液体的雾滴群的蒸发时间的计算131

5.4 含有可溶性固体的液滴蒸发时间的计算131

5.4.1 单个液滴的蒸发时间的计算131

5.4.2 含有可溶性固体的雾滴群的蒸发134

5.5 含有不溶性固体的液滴蒸发时间的计算135

参考文献138

第6章 喷雾干燥塔的结构设计和尺寸估算139

6.1 喷雾干燥塔的基本结构型式139

6.1.1 并流流动的干燥塔和空气分布器的配置139

6.1.2 逆流流动的干燥塔和空气分布器的配置142

6.1.3 混合流流动的干燥塔和空气分布器的配置142

6.2 干燥塔内的空气－雾滴（或颗粒）的流动方向143

6.2.1 空气－雾滴并流运动143

6.2.2 空气－雾滴逆流运动144

6.2.3 空气－雾滴混合流运动145

6.3 空气（热风）分布器147

6.3.1 概述147

6.3.2 旋转式雾化器的并流流动的塔内的空气分布器151

6.3.3 喷嘴式雾化器的塔内的热风分布器154

6.3.4 逆流流动的干燥塔的空气分布器（喷嘴式雾化器）156

6.3.5 混合流干燥塔的空气分布器（喷雾或旋转式雾化器）157

6.3.6 干燥塔锥形底出料和排气方式的组合158

6.4 干燥塔直径和高度的估算158

6.4.1 雾滴在气流中的运动158

6.4.2 用图解积分法，计算干燥塔的直径162

6.4.3 用图解积分法，计算干燥塔高度165

6.4.4 用干燥强度法，估算干燥塔容积170

6.4.5 用体积给热系数法，估算干燥塔容积170

6.4.6 旋转式雾化器的喷雾干燥塔直径的确定171

6.4.7 喷雾干燥塔的某些经验数据171

6.4.8 行业和企业的某些标准172

6.5 喷雾干燥操作中的粘壁问题174

6.5.1 概述174

6.5.2 半湿物料粘壁178

6.5.3 低熔点物料的热熔性粘壁181

6.5.4 干粉的表面黏附182

6.6 设计举例183

6.6.1 设计举例（一）183

6.6.2 设计举例（二）192

6.6.3 设计举例（三）194

参考文献198

第7章 喷雾干燥实验199

7.1 喷雾干燥实验的重要性199

7.2 喷雾干燥试验应注意的问题200

7.3 喷雾干燥的试验设备200

7.4 水溶性物料的试验205

7.5 非水溶液料液的试验205

7.6 物料在塔内的停留时间206

参考文献214

第8章 喷雾干燥的操作安全215

8.1 喷雾干燥系统发生火灾或爆炸的原因215

8.1.1 自燃215

8.1.2 炽热颗粒216

8.1.3 表面摩擦216

8.1.4 电气火花216

8.1.5 静电火花216

8.2 喷雾干燥系统的防火和防爆措施217

8.3 喷雾干燥系统发生火灾或爆炸的处理方法219

8.4 易燃易爆料液的喷雾干燥操作的注意事项219

8.5 喷雾干燥操作的安全管理问题220

参考文献220

第9章 喷雾干燥的节能措施与未来发展趋势222

9.1 喷雾干燥的节能措施222

9.1.1 喷雾干燥器的热效率222

9.1.2 喷雾干燥的节能措施222

9.2 喷雾干燥的未来发展趋势229

参考文献230

第10章 喷雾干燥系统的附属装置231

10.1 空气加热器231

10.1.1 蒸汽加热器231

10.1.2 燃油加热器237

10.1.3 燃气加热器239

10.1.4 电加热器240

10.2 风机241

10.2.1 风机在喷雾干燥系统中的布置方式241

10.2.2 风机的选用方法242

10.3 旋风分离器243

10.3.1 旋风分离器的工作原理243

10.3.2 旋风分离器的分类及特点244

10.3.3 结构和操作条件对分离效率的影响246

10.3.4 旋风分离器的压力降247

10.4 袋滤器249

10.4.1 袋滤器的结构与操作原理249

10.4.2 滤袋材料249

10.4.3 常用袋滤器的类型及适用范围250

10.5 湿法除尘器253

10.5.1 湿法除尘器的工作原理253

10.5.2 湿法除尘器的类型及结构特点253

10.6 粉体的排出装置255

10.6.1 间歇排料阀255

10.6.2 连续排料阀257

10.6.3 涡旋气封257

10.7 成品的气流输送系统258

10.7.1 概述258

10.7.2 气流输送的管道尺寸的估算259

10.7.3 气流输送系统在操作时存在的问题260

10.8 干燥设备的清洗261

10.9 喷雾干燥的控制系统261

10.9.1 控制系统A（基于进料速率调节）262

10.9.2 控制系统B（基于热量输入调节）262

10.9.3 控制系统C（基于直接测量干燥产品湿含量的调节）263

参考文献264

第11章 喷雾干燥的工业应用265

11.1 概述265

11.2 喷雾干燥法制备微胶囊技术266

11.2.1 微胶囊及其功能266

11.2.2 喷雾干燥制备微胶囊的基本方法267

11.3 流化床喷雾造粒干燥技术271

11.3.1 流化床喷雾造粒干燥器的操作原理271

11.3.2 流化床喷雾造粒干燥器的分类272

11.4 典型产品的操作数据表279

11.5 喷雾干燥的产品284

11.5.1 化学工业284

11.5.2 食品工业286

11.5.3 医药和生物化学工业286

11.5.4 鞣酸和纤维素工业287

11.5.5 屠宰废料和鱼工业287

11.5.6 环境控制287

11.6 喷雾干燥在化学工业中的应用287

11.6.1 洗衣粉287

11.6.2 塑料、树脂290

11.6.3 有机染料、颜料291

11.6.4 农药293

11.6.5 肥料295

11.6.6 陶瓷材料299

11.6.7 矿物提浓物303

11.6.8 普通无机和有机化学品305

11.6.9 喷雾干燥在新领域的应用306

11.7 喷雾干燥在食品工业中的应用314

11.7.1 奶制品315

11.7.2 蛋类323

11.7.3 饮料324

11.7.4 香料327

11.7.5 植物性蛋白质327

11.7.6 水果329

11.7.7 蔬菜336

11.7.8 碳水化合物336

11.8 喷雾干燥在医药和生物化学工业中的应用338

11.8.1 概述338

11.8.2 酶340

11.8.3 抗生素341

11.8.4 血清、疫苗、血浆和血浆代用品341

11.8.5 酵母342

11.8.6 维生素344

11.8.7 药用胶（金合欢、黄蓍、刺梧桐、海藻酸钠）344

11.9 喷雾干燥在木材化学工业中的应用345

11.9.1 单宁（鞣酸）粉的制备345

11.9.2 造纸废液的回收346

11.10 喷雾干燥在屠宰业和渔业中的应用347

11.10.1 屠宰场副产品的喷雾干燥347

11.10.2 鱼产品的喷雾干燥349

11.11 喷雾干燥的尾气处理及其在环境控制中的应用351

11.11.1 满足粉尘排放要求的系统351

11.11.2 满足特殊气味排放要求的系统351

11.11.3 除去有毒气体的系统352

参考文献356

附录358