高效节能的真空带式连续干燥设备介绍_王娟

以 香蕉为 原料加 工香蕉 粉为例, 使.

以 香蕉为 原料加 工香蕉 粉为例, 使用 广东省 农业机 械研 究 所研 制开发的 G ZD- 型真空带 式干燥实验 设备为平台, 比较 真 S 空带式与真空冷 冻、 热风干燥的操作条件 [ 27, 28] 。

点。 真 空带式 连续干 燥指的 是在真空 条件下, 将 燥 物料 连 续 地、 匀地铺 放在传 送带上, 然后 提供热 量, 物 料呈沸 腾发 泡 均 状 态, 内 部水分 扩散、 蒸发, 被真 空泵抽走, 从 而得到 多孔、 品 高 质 的干制品 [ 8] 。物料一般 由计量泵或真 空专用进料 装置连续 送 入真 空干燥室, 在输送带上铺成薄层 , 输送带运 行时物料水分 不 断 蒸发, 得到干 制品, 之后干 制品进 入成品 仓, 积 累到一 定量 后 将 干燥室与 成品仓 间的密 封阀门 关闭, 以维持 干燥室 的真空 环 境 ( 进料端仍 然连续进料) , 然后一次 性出料, 从 而实现真空条 件 下的连续进料, 间歇出料的干燥过程。

常 见真空干燥为间歇式 生产, 产品 品质好但效率比 较低, 带 式真 空干燥机正是既保 持了真空干燥的优 点, 又能连续 生产, 且 适 合干燥多种物料( 液态、 粉糕状及固态物 料) , 是加工优质产 品 的又一选择 [ 9] 。 真 空带式 干燥系 统, 在 规模化 生产和 缩短干 燥时间 方面 取 得 了极大 的发展, 可以 应用于 多个生 产领域, 例如 调味料、 母 酵 提取物、 麦芽、 饴糖的干燥 等等[ 10] 。 据报道, 国外有一种 连续式真 空带式干燥机每 年大约能生产 2000 t 干燥产品 [ 5] 。 真 空带 式干燥 的主 要优 点有 [ 11- 14] : ¹ 低温 干燥, 适 合于 热 敏 性物料; º 稀 氧干燥, 适用 于易氧 化物料; » 能 够实现 连续 生 产, 便于大规模 工程化生产; ¼密闭工作, 卫生条件好, 产品质 量 与 安全性 容易保 障; ½ 尤其适 合高粘 性、 有微粒 的物料 干燥; 带 ¾产品呈多孔状 , 溶解性好。 此 类设 备主 要应 用于以 下行 业 [ 1520]

水的饱 和蒸气压与温度紧密 相关, 在真 空状态下, 水的沸点 降低, 干燥在低温下 进行, 避免在 高温下维生素等营 养成分的破 坏, 同时 提高了干 燥速度; 在真 空系统 中, 相对缺氧 干燥 可以减 轻甚至避免食品中脂肪的氧化, 色素褐变或其它氧化变质等。真 空干 燥的过 程就是 将燥 物料放 置在密 闭的干 燥室内, 用真 空系 统抽真 空的同 时对 燥物料 不断加 热, 使 物料内 部的水 分通 过压力 差或浓 度差扩散 到表面, 水 分子在物 料表面 获得足 够的动能, 在克服分 子间的相互吸引后, 逃逸到真空 室的低压空 间, 从而被真空泵 抽走的过程 [ 6, 7] 。在 维持干燥室真空 度的情况

下, 如何 实现连 续化生 产是真空 带式连 续干燥 设备的 难点和 特

真空 干燥技 术近二 十年来 得到了 长足的 发展, 不仅 节约能 源而且节省干燥时间。超 热蒸汽干燥、 连续式干燥等方式的出现 都有助于缓解能源危机 [ 1- 3] 。 真空带式连续干燥是一种新兴的为 物料 进行精 细加工 的干燥方 式, 它不仅 具有普通 真空干 燥的所 有优 点, 还具有适 用范围 广、 燥时间 短、 干 节能、 连续 作业、 产品 品质高 等优势。德国、 士、 瑞 日本等 国对真空带式干燥 设备的研 制已进行了 20 余年, 开发了大中型及实验用机 [ 4, 5] 。中国对该设 备的研究 尚处于起步阶段, 投入使用的 几台设备大都依靠 进口。 由于 国内此 类设备 尚不多见, 本 文旨在 介绍真空 带式连 续干燥 机的 原理、 特性、 优点 和主要结 构, 国内外 的设备研 究情 况以及 与其他干燥方式的比较

根 据上海敏杰机械有限 公司的资料显示, 以柜式真 空干燥、 喷 雾干燥 和线 种方式 加工芪 鹿益肾浸 膏, 其 加工成本如表 2 所示。 如 以年加工 100 t 原料 计: 柜 式真空干燥 机能耗成 本为 126 万元。喷雾干燥机能耗成本为 83 万元。自动真空低温 连续干燥 机能耗 成本为 22 万元左右。 者相比较: 自动线 机年 能耗成本比柜式线 万元, 比 喷雾干燥机 节 约 61 万元 [ 30] 。( 以上案例由芪鹿益肾生产商提供) 。

真空 连续 干燥设 备目 前已经 有真 空带式 干燥 设备、 真空 冷 冻连续干 燥设备、 空微波连 续干燥设备、 真 喷射式 连续真空 干燥 设 备、 空转 鼓干燥 设备 等 [ 31- 33] , 它 们各 自有 其优 点和 适用 范 真 围。本文介绍的真空带式干燥设备适用范围广( 固体、 液体 、 高粘 性流体及生物活性物质均适用) , 作业时间短( 约为线) , 干燥产品品质 高( 几乎可 媲美真空冷冻干燥 产品的 质量) , 设备 一次性投资 适中, 运作成本较 低, 是值 得大力推 广的 适合大规模工业生产使用的真空连续干 燥设备。

从 20 世纪 80、 年代起, 欧洲、 90 美国、 日本等国 家和地区 已 经 开始了对带式真空 干燥设备的研制和干 燥工艺的研究。瑞 士 的 布赫- 盖德( Bucher-Guyer ) 公司开发 了一系列真 空带式干 燥 设 备, 包 括工业 用机和 实验设 备, 加 热方式 主要为 传导加 热, 有 全自动就地清洗系统( CIP) 。德国 M er k T ro cknungt echnik 公司 从 1995 年, 开 始从事真空 带式干燥 设备 ECKEN 的设计、 制造、 安装和 服务。 德国的 Pueschner 微波技术公司开发出了 微波真空 连续干燥设 备。日本的日阪制作所 的真空带式干燥设 备“ L — W , V A Q ” 适合于从液体物料泥浆状和糊膏状高浓度和高黏度物 料 的干燥。 日本大川原株式会社的 BV -100. 5 型真空带式 干燥试验 装 置, 采 用蒸汽 加热和 传导加 热相结 合, 它 各区段 温度可 调, 传 送带的张紧度和 速度可调。 真 空带式 干燥设 备在国 外的生产 设计已 经比较 成熟, 而 中 国 则处于起 步阶段, 对 设备的开 发及相 应干燥 工艺的 研究还 刚 刚 开始。国内仅有几个企业 依靠进口设备, 在生产速溶 食品、 保 健药品 等方面使用 [ 25, 26] 。广东省农业机械 研究所自行研制开 发 了中 国第一台 G ZD- 型真空带 式干燥实验 设备, 上 海敏杰机 械 S 有限公司开发了 M J 系列自动真空低温连续干燥机, 它们以红外 辐射、 蒸汽、 油或者水为热 源。 进 口设备 价格昂 贵, 干 燥面积 较小的 实验型 用机价 格都 达 上 百万, 工业 用机的价格更是令多 数企业难以承。

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