干燥动态监控系统

1.干燥动态监控系统简介

干燥动态监控系统，又称液滴干燥设备、喷雾干燥塔。在喷雾干燥过程中，液体首先被雾化成小的液滴，通过环境中高温惰性气流的接触，液滴中的溶剂逐渐挥发，后形成干燥的颗粒。液滴蒸发过程中，不仅温度沿径向发生变化，液滴浓度从中心到表面逐渐升高，且当表面浓度达到一定值以后，液滴直径基本不再减小。物料从喷入到实现雾化、干燥，短时间就能实现。雾化液滴是否能够迅速、及时地蒸发，直接决定着干燥产品的质量。

2.干燥动态监控系统技术参数

（1）电源电压100~240V；电源功率4000W；功率频率50/60HZ；

（2）热空气的风机风量可达300L/min，噪音＜50dB，进口温度可达 350℃，温度控制系统包括K型热电偶，PID控制系统，

   控制误差±0.5℃；

（3）雾化系统根据喷嘴的型号将物料分散成均一粒径的液滴；

（4）干燥室内的温度感应器3-5个；

（5）设备产量，实验室级别的根据物料的固含量不同，蒸发量为10-100g/h,收率达80%；

（6）设备长宽高尺寸为：2.7×2.2×3.4 m（A款），2.0×1.0×2.6（B款）。

3.干燥动态监控系统特点

（1）干燥动态监控系统采用的喷嘴系统能制备均粒径的液滴；

（2）干燥动态监控系统提供温度可控的干燥风，特殊的布气方式使得液滴能被均一干燥 ；

（3）干燥动态监控系统制备的颗粒粒径均匀，有利于后续的对颗粒的理化性质研究；

（4）干燥动态监控系统干燥速度快，产品性能好：粒径均一。

4.干燥动态监控系统产品优势

依据实验中支撑小液滴的方法不同，单液滴干燥技术可分为多种类型，可以让液滴自由下落、通过超声波驻场来悬空支撑液滴、或者把液滴固定在某种固体表面，目前在学界中应用广泛的是玻璃纤维悬挂式单液滴干燥技术，它是一种固着式单液滴干燥技术，将小液滴附着在特制玻璃丝的末端，在热空气中进行对流干燥，它的强大之处在于：

（1）可以准确地测量液滴干燥动力学，包括液滴重量变化、温度变化与直径变化，见下图；

图片来源：《Reaction Engineering Approach (REA) to model the drying kinetics of droplets with different initial sizes - experiments and analyses》，作者Nan Fu, Meng Wai Woo, Sean Xu Qi Lin, Zihao Zhou, Xiao Dong Chen，发表于《Chemical Engineering Science》，2011，66，1738-1747

（2）可以监测伴随水分蒸发进行的液滴变化、固形物沉淀过程，直观展示不同材料的颗粒形成过程，见下图；

图片来源：《益生菌在喷雾干燥过程中的活性变化与保护策略》，作者傅楠，陈晓东，发表于《化工进展》，2018，37，1633-1645

（3）可以在不同的干燥中间阶段对半干液滴进行分析测试，比如取样分析液滴中的生物活性物质，或者附加一滴溶质液滴，监测半干颗粒的复水特性，从而理解颗粒形成过程中颗粒特性的演化过程，见下图。

图片来源：《Effects of ionic and nonionic surfactants on milk shell wettability during co-spray-drying of whole milk particles》，作者P. Lallbeeharry, Y. Tian, N. Fu, W. D. Wu, M. W. Woo, C. Selomulya, X. D. Chen，发表于《Journal of Dairy Science》，2014，97，5303-5314）

5.干燥动态监控系统应用领域

（1）控制药物释放

（2）乳制品

（3）磁性颗粒

（4）陶瓷制品颗粒

（5）介孔材料