（3）干燥产品具有良好的分散性和溶解性能：根据工艺上的要求，选用适当的雾化器，可将料液喷成球状液滴，由于干燥过程是在空气中完成的，所得到的粉粒能保持与液滴相近似的球状，因此具有良好的疏松性、流动性、分散性，冲调时能迅速溶解。
（4）产品纯度高，环境卫生好：由于干燥是在密闭的容器内进行的，杂质不会混入产品，保证了产品纯度。生产有毒气、臭气物料时，可采用封闭循环或―自惰‖循环系统的喷雾干燥设备，将毒气、臭气烧毁，防止公害，改善环境。
（5）生产过程简化，操作控制方便：即使含水量高达90%的料液，不经浓缩，同样能一次获得均匀的干燥产品。大部分产品干燥后不需粉碎和筛选，从而简化了生产工艺流程。对于产品粒径大小、松密度、含水量等质量指标，可改变操作条件进行调整，控制管理都很方便。
（6）适宜于连续化大规模生产：干燥后的产品经连续排料，在后处理上结合冷却器和风力输送，组成连续生产作业线，实现自动化大规模生产。
其主要缺点是： 但是其缺点是：（1）设备比较复杂，一次投资大。（2）投资费用比较高。（3）设备的热效率不高，热消耗大，热效率约为30%-40%。（4）对生产卫生要求高的产品，设备的清扫工作量大。
根据牛奶的易氧化性及其热敏性，综合上述优缺点，我们采用喷雾干燥法来生产乳粉。
1.1.1喷雾干燥按照喷雾和流体流动方向分为逆流型、混合型很和并流型。其特点如下：
（1）逆流型操作特点是热利用率较高，但只适用于非热敏性物料的干燥，而且若空塔速度超过限度将引起颗粒的严重夹带，给回收系统增加负荷。
（2）混合型操作特点是气流与产品较充分接触，脱水效率高，但产品有时与湿的热空气流接触，故干燥不均匀，内壁局部粘粉严重。
（3） 并流型操作特点是：被干燥物料允许在低温下进行干燥。由于热风进入干燥室立即与喷雾液滴接触，室内温度急降，不会使干燥物料受热过度，因此，适宜于热敏性物料的干燥。塔壁粘粉较少。由于在干燥室内细粒干燥时间短、粗粒干燥时间长，产品具有比较均匀干燥的特点，适合于液滴高度分散均一的喷雾场合。
1.1.2喷雾干燥按照雾化方法分为压力式、离心式和气流式喷雾干燥
（1）压力式喷雾干燥的操作特点是：与气流式相比，大大节省动力，结构简单，制造成本低，操作简单，制造和检修方便，适合于年度比较低的料液。其缺点主要是喷嘴极易堵塞，喷嘴磨损大，不适合于高粘度料液。 （2）离心式喷雾干燥的操作特点是：塔内只安装一个雾化器便可完成生产任务。在一定范围内，可以调节雾滴尺寸。生产能力调节范围大。在调节处理量时，不需要改变雾化器工作状态。与压力式喷雾干燥相比，可以适应叫高粘度的料液。
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（3）气流式喷雾干燥的操作特点是：操作压力低，生产能力大，所得的雾滴较小，可通过调节气液比来控制雾滴大小。设备制造简单，操作和维修方便。但与压力式和离心式相比，消耗动力较大，约为它们的5~8倍。
综上所述，本生产工艺选用并流、离心式喷雾干燥法对奶粉进行喷雾干燥处理。
2.2喷雾干燥流程图：
浓奶 喷雾器 空气加热器 干燥室 旋风分离机或袋滤器 鼓风机 集粉装置 排风机 空气过滤 奶粉 废气 新鲜空气
三、喷雾干燥装置的计算： 3.1 物料及热量衡算 １．１ 空气状态参数的确定
G1 tM1=55℃ 新鲜空气 蒸汽 热空气 浓奶 排气
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L t0ф0 H0υH0 I0 L t1 H1υH1 I1 L t2 H2υH2 I2 ф2
t0=23℃，ф0=55% t1=150℃,H1=0.0096 t 2=80℃H2=0.0363
H0=0.00964 热损失QL 空气加热器 冷凝水 干燥塔 奶粉G2 tM2=70℃
图2物料、热量衡算图
3.1.1.1新鲜空气状态参数：（参 化工原理P216～218） 由设计条件给定： t0＝23℃ ф0＝55% 查得23℃饱和水蒸汽压Ps0 ＝21.07mmHg
求湿含量 H ＝ 0.622（ф0 Ps0）/（P-ф0 Ps0）
＝ 0.622（0.55×21.07）/（760-0.55*21.07） ＝ 0.0096Kg/Kg绝干气 热焓 I0 ＝（1.01+1.88H0）t0+2492H0
＝（1.01+1.88×0.0096）×23+2490×0.0096 ＝ 47.549KJ/Kg干 湿比容 υ
H0
＝（0.773+1.244H0）×（273+ t0）/273
＝（0.773+1.244*0.0096）×（273+23）/273 ＝ 0.7859m3（湿空气）/Kg绝干气
3.1.1.2加热后空气的状态参数：（[2]，P467。[7],P229-P233） 全脂乳粉的加工工艺流程中，喷雾干燥的操作要点为先将过滤的空气由鼓风机吸进，通过空气加热器加热至130-160℃后，送入喷雾干燥室。如用电热或燃油炉加热，可使干燥介质的温度提高至200℃以上。虽然提高热空气温度可以提高热效率，强化干燥过程，减少干燥塔所需容积，但是考虑到温度过高
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会影响乳粉的质量，如发生龟裂或焦化，所以干燥介质的温度会受到限制。同时温度过低会使产品水分含量过高而不能达到标准。故加热后的空气温度可确定为150℃。
湿度 H１＝H0＝ 0.0096Kg/Kg干
热焓 I１ ＝（1.01+1.88*H１）*t1+2490H1
＝（1.01+1.88*0.0096）×150+2490×0.0096 ＝ 178.11KJ/Kg干 比容 υ
H１
＝（0.773+1.244H１）×（273+t１）/273
＝（0.733+1.244*0.0096）×（273+150）/273 ＝ 1.1543m3/Kg 干 3.1.1.3 排风状态参数确定：
（乳粉生产基本知识 P258，乳与乳制品生产 P279,273,305）
干燥的乳粉含水量在2.5%以内，从塔底流出，热空气经旋风分离器收集所携带的乳粉颗粒，净化后的空气被排风机送入大气中，排放温度为80~90℃，相对湿度为10~13%。选定排放温度为80℃，但为了防止产品长时间受高温影响而使产品变性，且同时要防止露水的形成，故奶粉出口温度一般比排气温度低10℃。就整个干燥器做物料衡算：（化工原理 下P230））
G2CMtM1/W + Cl tM1 + LI0 +L(I1-I0) = G2CM tM2 /W + LI2 + QL 式中：CM----产品比热，全脂奶粉为2.1KJ/Kg℃ (任务书给定)
Cl----水的比热，4.187KJ/Kg℃
tM1----浓奶温度，给定55℃（任务书给定） tM2----奶粉出口温度，取70℃
QL ----每蒸发１千克水干燥室的热损失，按工业生产经验取251 KJ/Kg水(P305)；对于保温适宜的干燥室而言：其散失的热量可取60千卡/公斤水，相当于251.04kJ/kg水，而对于空气加热器的热损失可取40千卡/公斤水，相当于167.36kJ/kg水。本工艺保温适宜，故采用热损失为251kJ/kg水。）
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