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喷雾干燥雾滴的传热与干燥原理发布时间:2024-03-15

雾滴的传热与干燥原理涉及了热量与质量的复杂传递过程。当雾滴与干燥介质(如空气)接触时,热量以对流形式从空气流向液滴,同时,液滴中的水分开始蒸发。在这一过程中,空气的显热转化为潜热,而蒸发的水分则通过液滴周围的边界层被输送到空气中。

传热和传质的速率受到多种因素的影响,包括温度、湿度、空气在液滴周围的传递特性、液滴的直径以及液滴与空气之间的相对速度。雾滴的干燥过程可以细分为两个阶段:恒速干燥阶段和降速干燥阶段。

在恒速干燥阶段,液滴与一定温度的空气接触后,迅速建立起干燥速率,液滴表面温度略有升高,通常液滴与空气界面处的传热平衡在极短的时间内即可达成。此时,液滴内部的水分迁移至表面,并维持表面处于饱和状态,从而实现高效的干燥。

随着干燥过程的进行,液滴进入降速干燥阶段。在这一阶段,液滴表面的湿含量开始下降,不再维持饱和状态。干燥速率逐渐降低,直至液滴的湿含量与周围空气达到平衡。这一阶段的特点在于传质阻力主要集中在固体层上,蒸发过程逐渐减缓,直至最终平衡。

值得注意的是,在喷雾干燥操作中,从干燥器排出的产品所含的水分必须高于平衡水分。在降速阶段的CD段和DE段中,液滴的温度不断上升,这也影响了最终产品的质量和特性。

因此,深入理解雾滴的传热与干燥原理,对于优化干燥过程、提高产品质量具有重要意义。通过调控温度、湿度等参数,以及优化干燥器的设计,我们可以更有效地控制雾滴的干燥过程,从而实现更高效、更精准的干燥操作。


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