滾筒烘幹機shiyizhongneijiarechuandaoxingzhuandonglianxuganzaoshebei。qijibencaozuoyuanlishijiangliaojiangjunyundifenbuyuyizhengqijiaredeguntongbiaomian,xingchengyicengbomo,shuifensuijixunsubeizhengfadiao。ranhouliyongguadaojiangbomoguaxia,chanpinweipianzhuang,zaijinxingposui,yiqudekelizhuangdeganzaochanpin。guntongganzaohongganjishiyongyuhua工、染料、製藥、食品、冶金等行業液體物料或粘稠物料的幹燥。由於其具有快速幹燥液狀、膠狀或膏糊狀原料的特性,因此正越來越多的用於變性澱粉的生產。
1、滾筒幹燥烘幹機的分類
滾筒幹燥烘幹機通常可分為兩大類:單滾筒幹燥烘幹機和雙滾筒幹燥烘幹機。單、雙滾筒幹燥烘幹機又可分為六種類型:帶多個小滾筒的單滾筒幹燥烘幹機、浸沒式下漿的單滾筒幹燥烘幹機、帶噴嘴下漿的單滾筒幹燥烘幹機、齧合型雙滾筒幹燥烘幹機、帶多個小滾筒的雙滾筒幹燥烘幹機、非齧合型雙滾筒幹燥烘幹機。
2、滾筒幹燥的理論
滾(gun)筒(tong)幹(gan)燥(zao)的(de)傳(chuan)質(zhi)過(guo)程(cheng)是(shi)水(shui)分(fen)在(zai)熱(re)表(biao)麵(mian)蒸(zheng)發(fa),穿(chuan)過(guo)物(wu)料(liao)使(shi)物(wu)料(liao)內(nei)部(bu)形(xing)成(cheng)一(yi)定(ding)水(shui)分(fen)濃(nong)度(du)梯(ti)度(du),促(cu)使(shi)液(ye)態(tai)水(shui)分(fen)向(xiang)熱(re)表(biao)麵(mian)擴(kuo)散(san)。物(wu)料(liao)內(nei)溫(wen)度(du)是(shi)隨(sui)著(zhe)遠(yuan)離(li)熱(re)表(biao)麵(mian)而(er)逐(zhu)漸(jian)降(jiang)低(di),水(shui)蒸(zheng)汽(qi)向(xiang)溫(wen)度(du)低(di)的(de)方(fang)向(xiang)擴(kuo)散(san),使(shi)熱(re)量(liang)穿(chuan)過(guo)物(wu)料(liao)的(de)速(su)度(du)加(jia)快(kuai),物(wu)料(liao)開(kai)放(fang)表(biao)麵(mian)的(de)溫(wen)度(du)也(ye)迅(xun)速(su)高(gao)於(yu)周(zhou)圍(wei)溫(wen)度(du),這(zhe)時(shi)開(kai)放(fang)表(biao)麵(mian)也(ye)開(kai)始(shi)蒸(zheng)發(fa),同(tong)時(shi)促(cu)使(shi)物(wu)料(liao)內(nei)形(xing)成(cheng)一(yi)定(ding)的(de)水(shui)分(fen)濃(nong)度(du)梯(ti)度(du),液(ye)態(tai)水(shui)分(fen)向(xiang)開(kai)放(fang)表(biao)麵(mian)擴(kuo)散(san)。於(yu)是(shi)形(xing)成(cheng)物(wu)料(liao)內(nei)水(shui)分(fen)在(zai)熱(re)表(biao)麵(mian)和(he)開(kai)放(fang)表(biao)麵(mian)同(tong)時(shi)蒸(zheng)發(fa)、同時擴散,而氣化的水蒸汽向開放表麵擴散隨之散發。
滾筒幹燥過程中,筒表溫度,物料在滾筒表麵停留時間,料膜厚度及物料物理特性(水分含量、粘度、熱容量、熱傳導性和熱擴散性等)等都影響產品的質量。一般用控製通入蒸汽的壓力調節筒表溫度.通過調整滾筒轉速控製物料停留時間,用機械方法,如兩滾筒之間的間隙控製料膜厚度,物料物理特性一般通過試驗確定其影響規律。E.P.Kalogiannj等人研究了濃度對雙滾筒幹燥烘幹機生產預糊化澱粉的影響,其研究重點為以下幾方麵。
2.1滾筒表麵的溫度變化情況。在這一轉速下,從刮刀處開始計時(t=0)滾筒轉動一周需20s。第一階段(Os-5s)為從刮刀到澱粉漿流人處的光滑滾筒表麵的溫度,此時滾筒外部溫度達到最高值。第二階段(5s-8s),滾筒浸入料池,表麵溫度迅速下降,這是由於澱粉糊化滾筒向料池傳熱而使表麵溫度降低。第二階段末(第8秒),在間隙處溫度有稍許回升。Gavrielidou等人研究指出,在靠近間隙處物料沸騰停止,此時滾筒上的物料已經幹燥。第三階段(8s-20s)滾筒轉出料池,其外表麵溫度稍有下降說明熱量傳遞上升。這一轉動過程中溫度維持幾秒不變,說明熱量傳遞達到恒定。Arm-strongc4]和Vasseurc5!等人報道,他們所使用的單滾筒幹燥烘幹機的溫度也出現一個水平區。第12秒溫度突然降低,可能是由於熱量蓄積在滾筒的內部,從而減少了熱對流(Abchir等)[6]。第12秒以後隨著物料的進一步幹燥,滾筒表麵溫度逐漸上升。
2.2蒸汽壓力與物料濃度的影響
蒸汽壓力對滾筒溫度有直接影響,蒸汽壓力上升滾筒表麵溫度也上升。從圖2a可看出,澱粉漿濃度越高滾筒表麵溫度越高。圖2b、c和d顯示了水分含量、幹燥速度及單位麵積質量與蒸汽壓力的關係,增大蒸汽壓力總體使上述三個指標的值降低,7g/100g除外,其中幹燥速度為每h物料單位麵積質量與轉速之積。
圖2b-d中隨著蒸汽壓力上升,水分含量、幹(gan)燥(zao)速(su)度(du)及(ji)單(dan)位(wei)麵(mian)積(ji)質(zhi)量(liang)下(xia)降(jiang)趨(qu)勢(shi)減(jian)少(shao)。可(ke)見(jian),幹(gan)燥(zao)過(guo)程(cheng)在(zai)較(jiao)高(gao)的(de)蒸(zheng)汽(qi)壓(ya)力(li)下(xia)受(shou)濃(nong)度(du)變(bian)化(hua)的(de)影(ying)響(xiang)不(bu)如(ru)低(di)蒸(zheng)汽(qi)壓(ya)下(xia)敏(min)感(gan)。這(zhe)是(shi)因(yin)為(wei)水(shui)分(fen)含(han)量(liang)越(yue)高(gao),凝(ning)膠(jiao)的(de)導(dao)熱(re)係(xi)數(shu)與(yu)水(shui)分(fen)散(san)失(shi)也(ye)就(jiu)越(yue)大(da)( Sar-avacos等)。反fan之zhi物wu料liao濃nong度du越yue高gao,在zai較jiao高gao的de蒸zheng汽qi壓ya力li下xia外wai部bu流liu動dong越yue差cha,對dui熱re傳chuan遞di的de阻zu礙ai就jiu越yue大da。因yin而er當dang幹gan燥zao濃nong度du較jiao大da的de物wu料liao時shi,滾gun筒tong內nei部bu的de熱re一yi部bu分fen被bei外wai部bu物wu料liao吸xi收shou,另ling一yi部bu分fen則ze被bei用yong於yu升sheng高gao滾gun筒tong的de溫wen度du。因yin此ci雖sui然ran幹gan燥zao濃nong度du較jiao大da的de物wu料liao,滾gun筒tong表biao麵mian溫wen度du很hen高gao,但dan由you刮gua刀dao刮gua下xia的de產chan品pin水shui分fen含han量liang卻que高gao於yu低di濃nong度du的de物wu料liao。
2.3滾筒轉速與物料濃度的影響
如圖3a所示,滾筒轉速上升滾筒表麵溫度下降。Vasseur等人認為這是由於縮短幹燥時間(增加轉速).滾筒的熱量在短時間內來不及補充,從而使得滾筒表麵溫度降低。圖3b為滾筒轉速對產品水分含量的影響,隨著轉速提高水分含量增加。圖3c和d為幹燥速度和單位麵積質量與滾筒轉速的關係,在低濃度時其值受轉速的影響不明顯。但濃度越高的物料(l0g和13g/l00g),其幹燥速度隨著轉速的增加而上升越快。這與VaUous等deng人ren認ren為wei提ti高gao轉zhuan速su可ke以yi提ti高gao產chan量liang,減jian小xiao薄bo膜mo厚hou度du並bing且qie縮suo短duan幹gan燥zao時shi間jian的de觀guan點dian相xiang符fu合he。即ji隨sui著zhe產chan量liang增zeng加jia滾gun筒tong帶dai走zou的de熱re量liang也ye增zeng加jia,而er且qie薄bo膜mo越yue薄bo熱re量liang傳chuan遞di也ye越yue快kuai。但dan需xu要yao補bu充chong的de是shi物wu料liao濃nong度du越yue低di對dui水shui分fen含han量liang的de影ying響xiang越yue小xiao,如ru7g/100g濃度幾乎沒有影響,因為在4r/min時物料已幾乎完全幹燥。
3、滾筒幹燥烘幹機
在變性澱粉生產中的應用
dianfenzaiwoguodechanliangfengfu,dianfenyuanliaojiagedilian。zaoqizhishizuoshiyong,yihouzhujianyingyongyugegegongyelingyu。youyubutongyingyonglingyuduidianfenxingzhideyaoqiubutong,youbiyaoduidianfenjinxinggaixingchuli。yibanjinxingbianxingdianfendeshengchanshebeitouzida,zhanyongkongjianxiang、能源及水消耗量大。而以滾筒幹燥烘幹機用於變性澱粉的生產,具有耗能低,節約用水及占地麵積少的優點。
3.1 預糊化澱粉
預糊化澱粉(又稱a澱粉),是將B澱粉(原澱粉)在一定量的水或親水溶劑存在下加熱.利用水或親水溶劑使其分子間氫鍵斷裂,破壞其規律排列的膠束結構。完全糊化後,在高溫下迅速幹燥,而得到的氫鍵斷開的、多孔狀的、無明顯結晶的澱粉顆粒。預糊化澱粉與B澱粉相比,具有高分散性、高吸油性、高水合速度、高粘度和高膨脹性等特點。可廣泛應用於食品(特別是快餐食品)、醫藥、化工、紡織、飼料等工業,作為粘結劑、膠凝劑、增稠劑、施膠劑等。
3.2接枝澱粉
美國的Mooth,Robert.A最早用滾筒法直接製備變性澱粉高吸水性樹脂。具體生產工藝為:丙烯酸150g,水301g混合後,用33%KOH中和至pH7,保持溫度50℃,再加入澱粉118g,使其成澱粉漿,再加過硫酸銨(過硫酸銨做成20%水溶液)混合後送入雙滾筒幹燥烘幹機,在132—138℃下幹燥,該產品的吸水能力450g/g,由於未洗滌,產物含單體量為0.4%。
國內吳玉凱研究用滾筒法製備接枝澱粉超強吸水劑。以滾筒幹燥烘幹機為反應器連續進行接枝共聚反應及幹燥製備澱粉接枝丙烯酸(鹽)超強吸水劑。滾筒幹燥連續聚合工藝為氫氧化鉀溶於水配成33%溶液。150份丙烯酸加入水,在冷卻下,慢慢加入33%氫氧化鉀溶液中和,中和過程中料液溫度必須低於50℃,加澱粉配成料液,再加入引發劑過硫酸銨,攪拌均勻後喂人滾筒幹燥烘幹機,幹燥後得到片狀產品。中試產品純水的吸收率可達到600倍:生理鹽水的吸收率可達到65倍;1min純水的吸收率和生理鹽水的吸收率分別為410倍和50倍,且遇水不結團、易分散。產品可以應用於衛生材料、農林、園藝、建材、化工及防結露材料等領域。
3.3羧甲基澱粉
yongguntongfazhibeisuojiajidianfen。muqianzhengzaishizhiyongguntongfazhijieshengchansuojiajidianfen。guntongyoufanyingyuganzaodeshuangzhongzuoyong。yiwangshengchanqudaidugaodesuojiajidianfenxuzaiyoujirongjizhongjinxing。danyongguntongfashengchankeyizhijieyongshuizuorongji,zaiguntongshanggaowenshunshifanying,duiyudianfendefenzijiegoubuhuizaochengpohuai。yongcifashengchansuojiajidianfenbujinshengchanshijianduan,qiebushiyongyoujirongji,shichanpingengweijingji。fanyingdetongshidianfenyoufashenglea化,便於產品的複水性,所製得的產品可迅速吸水形成凝膠。
3.4交聯澱粉
有報道用滾筒法幹燥的交聯澱粉,可增加糕點體積,使糕點酥脆、柔軟和耐貯藏。
4、結論與展望
滾筒幹燥烘幹機由於工藝簡單、工藝條件較易控製、產品的生產成本較低的特點而受到重視。但由於變性澱粉的生產在我國起步較晚,滾筒幹燥烘幹機除用於a澱dian粉fen外wai,其qi它ta澱dian粉fen用yong滾gun筒tong法fa製zhi備bei還hai處chu於yu試shi驗yan和he小xiao規gui模mo生sheng產chan階jie段duan。還hai需xu要yao我wo們men不bu斷duan努nu力li去qu研yan究jiu與yu開kai發fa,使shi變bian性xing澱dian粉fen的de生sheng產chan更geng經jing濟ji並bing為wei更geng多duo種zhong類lei的de產chan品pin所suo應ying用yong。



