噴（pēn）霧幹燥為什麽（me）會粘壁？到底該如何解（jiě）決？
噴霧幹燥是利用霧化器將料液分散為細小的霧滴（dī）,並在熱幹燥介質（zhì）中迅速蒸發溶劑形成幹粉產品的幹燥技術。噴霧幹燥具有蒸發麵積大、 幹（gàn）燥時間短(數秒至（zhì）數（shù）十秒)、 對有效成分破壞少等優點,已越來越多地應用於熱敏性材料的幹燥。在噴霧幹燥過程中,被幹燥的（de）物料粘在幹燥塔（tǎ）內壁上,稱之為粘壁。粘壁後（hòu）的物料由於長時間停留在熱的內壁（bì）上,有可能被燒焦或變質,影響產品質（zhì）量。粘壁物料由於（yú）不能被引風及時帶（dài）出幹燥塔,會（huì）造成產品收率降低,當粘壁現象嚴重時（shí）,為了清除粘壁物料,不得不中（zhōng）途停止噴霧幹燥,使操作周期延（yán）長,生產能力下降。因此,粘壁現象一直（zhí）是困擾噴霧幹燥設計者和操作者的一大技術難題。本文對粘壁原因作出（chū）分析,並針對性地提出了解決措施
1．粘壁類型與產生的原因（yīn）
料液噴霧幹燥粘壁可劃分為3種 類型:半濕物料粘壁、低熔點（diǎn）物料的熱熔性粘壁和幹粉表麵粘附。
1-1.1 半濕物料粘壁（bì）:
噴出的液滴在（zài）沒有達（dá）到表麵幹燥（zào）之前就和塔壁接觸,因而粘在熱壁（bì）上。粘壁的（de）物料越積越厚,在達到一定厚度時便以塊狀形式自由脫落。這種類型的粘壁往往造成塊狀物料表麵被燒焦,而內部含濕量卻超標的現象,影響正常生產。半濕物料粘壁產生的原因較為複雜,主要（yào）與噴霧幹燥（zào）塔結構、霧化器結（jié）構、安裝、操作以及（jí）熱風在塔內的運動（dòng）狀態有關。
1-1.2 低熔點物料的熱熔性粘壁
顆粒在幹燥溫度下熔融（róng）發粘,導致粘附在熱壁上。其產生的主要原因,是由於幹燥物料的軟化點低於幹燥溫度,造成（chéng）粘壁。
1-1.3 幹粉表麵粘附
噴霧幹粉由於顆粒細小,比表麵積大,在噴霧塔這個（gè）有限的（de）空間內運動,總有些顆粒碰到器壁而粘附（fù）其（qí）上。幹粉粘附程度（dù）與塔壁的（de）幾何形狀、粗糙程度、 空氣流速、 靜電力等有關。
以上分（fèn）類是粗略的,實（shí）際操作過程中可能以一種粘壁類型為主,也可能幾種類型的粘（zhān）壁都比較嚴重。在生產中要根據具體情況,有針對性的（de）加以解決。
2．噴霧幹燥粘（zhān）壁的解決途徑
2.1半濕物料粘壁（bì）的解決途徑
2.1.1改良幹燥塔的結構（gòu）與材質：在塔體設計時,若塔徑小（xiǎo）於噴（pēn）霧錐（zhuī）******直徑（jìng）,就會在對著（zhe）霧滴（dī）運動******軌跡平麵（miàn）上產（chǎn）生嚴重的粘壁。為了防止（zhǐ）物料粘壁,可以有意識地適當加大塔壁直徑,使（shǐ）半幹物料碰不（bú）到壁（bì）麵就向（xiàng）下掉落。這個辦法有緩解粘壁（bì）的作用,但塔徑不宜過大,否（fǒu）則（zé）不僅增加設備（bèi）材料費和設（shè）備占地麵積,還會（huì）降低熱風在塔內的運行速度,影響幹燥質量。立式圓錐形噴霧幹燥塔容易在錐體（tǐ）部位粘（zhān）壁,采用立式圓柱體結構能夠（gòu）克服上述缺點。
噴霧幹燥塔塔體多由不鏽鋼、碳鋼或鋼筋混凝土製成,這些材料均有親水性,易被濕物料粘附而結疤。如（rú）在噴霧幹燥塔易結疤的（de）區域內襯接觸角大於90℃的疏水性材料,特別是高（gāo）分子材料（liào）,可有效（xiào）地減少噴霧幹燥塔結疤的機率，內襯材料的選擇要根據噴霧幹燥塔工作（zuò）溫（wēn）度來確定,如（rú）果工作溫度低於100℃,可選（xuǎn）擇聚丙烯、聚苯乙烯（xī）等作為內襯材料,而對於工作溫度在100～200℃的情況,應（yīng）選用聚四（sì）氟乙烯。采用（yòng）高分子材料作為噴塔內襯，設計上要充分（fèn）考慮內襯層與（yǔ）塔體熱膨脹係數的差異（yì）。
2.1.2合（hé）理選擇（zé）霧化（huà）器：霧化器又稱（chēng）噴嘴,是噴霧幹燥設備的關鍵部件,其結構的不（bú）同直接影響液體霧化分散效果,進而影響微（wēi）粒的粒徑和性能。膏狀物料粘附性極強,不易分散,易於使已分散的物料（liào）重新粘結（jié）成團,導致來不及幹燥而粘壁。同時膏狀物料中的水份和物料的結合狀態屬毛細管水、滲透水、吸附水和（hé）結構水,故水（shuǐ）份在物料中的傳遞（dì）阻力大,如不能設法將物料分散成很（hěn）小的顆（kē）粒以減少傳熱（rè）傳質阻力,幹燥時間的延長也是造成粘壁的重要原因。故采用在一個噴嘴（zuǐ）內實現一次物料三次氣（qì）流的二內一外旋轉混合的（de）霧化（huà）器,便於拆卸安裝,直徑不超過10 mm的雜物不會（huì）受（shòu）堵,達到比較理（lǐ）想的霧化效果,避免膏狀物（wù）料噴霧幹燥的粘（zhān）壁（bì）問題。
鑒於（yú）粘度高的物料難以霧化,在研究中（zhōng）藥桔梗浸膏噴霧幹燥時,主張采用三流體式噴嘴代替二流體式噴嘴,並通過提高料液溫度以降低其（qí）粘度、增大氣液比等手段提高霧化效（xiào）果,達到（dào）減輕粘壁的目的（de）。采用四流式霧化噴嘴可使霧滴的比表麵積增加10倍,提高霧滴尺（chǐ）寸（cùn）分布均勻度（dù）,提高霧化效果，具有連（lián）續調節轉速功能的變頻離心霧化器非常適宜食用菌多（duō）糖噴（pēn）霧幹（gàn）燥,可以（yǐ）根據（jù）多糖的品種、濃縮液的含固量調（diào）節轉速,以改變霧滴大小,達果到少粘或不粘塔壁的效果。
2.1.3霧化器的正確（què）安裝（zhuāng）：氣流（liú）式噴嘴和（hé）壓力式噴嘴產生的標準噴霧圖形是一個和噴嘴軸線對稱的空（kōng）心錐,霧滴應均勻分布在噴（pēn）霧錐中。當氣流式噴嘴的氣體通道與液體通道軸心不重合,或壓力式噴（pēn）嘴孔不圓時,產生的霧錐就不對稱了,霧錐的偏離將導（dǎo）致局部嚴重粘壁。
如果噴霧塔中隻安裝一個噴嘴,則噴嘴的軸線要安裝在塔的中心線上,即二者重合。如果需要安裝多個噴嘴,則各噴嘴霧矩間不能重疊,通（tōng）過調節噴射角度使霧滴不要直接噴射到對麵的壁上（shàng）。噴嘴（zuǐ）的振動也是產生粘壁的一個（gè）原因,對於（yú）旋（xuán）轉式霧化器,運轉時特別要防止振動。
2.1.4選用適宜的操（cāo）作工藝條件：對於氣（qì）流式噴霧（wù）幹燥塔,操作工藝參數主（zhǔ）要涉及幹燥溫度、進料速（sù）率和（hé）噴頭（tóu）壓力（lì）。噴（pēn）霧幹燥（zào）塔（tǎ）溫（wēn）度分為進風口溫度和出風口溫度（dù）。提高進風口溫度可以增大液滴的蒸發（fā）強度,使液滴在接觸塔壁之前（qián）表麵就已經固化,可有效地減少粘（zhān）壁損（sǔn）失,提高產品收率。此外,溫度對（duì）顆粒粒（lì）徑（jìng）有較大影響,溫度較低時,溶液霧滴達到過飽（bǎo）和的時間延長（zhǎng）,瞬間成核速度降低（dī）,成核數量減少,因（yīn）此,所得微粒粒徑增大,導致幹燥時間延長。進風口溫度維（wéi）持不變時,提高出風口溫度可以縮小進出（chū）口溫度差,提高熱空氣在塔內的平均溫度,加快幹（gàn）燥速率,有效防止粘塔現象。因（yīn）此,在物料不（bú）失活和沒有低熔點粘壁的前（qián）提下（xià），適當提（tí）高幹（gàn）燥溫度是有利的。
進料（liào）速率對幹燥的影響主要體現在蒸發負荷和霧滴顆粒變化兩個方麵。一方麵,隨著進料速率的增加,蒸發負（fù）荷增加,當進風口溫度不變時,出風（fēng）口溫（wēn）度降低,從（cóng）而使霧滴與空氣之間的對數平均溫度（dù）差Δtm變小,產品含濕量增加引起粘壁;另一方麵,進料速率的增加引起霧滴顆粒變（biàn）大，幹燥所（suǒ）需時間（jiān）τ與液滴直徑d之間（jiān）的關係可用下式表示：
τ=1.04×10-4d1.87 (1)
由式(1)可見,霧滴直徑變大,所需（xū）幹燥時間延長,物料粘（zhān）壁就更容易發生。因此,進（jìn）料速率應由小到大,逐漸控（kòng）製在合理範圍內。
在其它條件不變時,提高噴（pēn）霧壓力則有利於霧滴的細化,因為霧滴的直徑與噴（pēn）霧壓力的平方（fāng）根（gēn）成反比（bǐ）。
d√p tgα/2 =常數 (2)式（shì）中:d-霧滴直徑,m; p-噴霧壓力, Pa; α-霧錐角, rad。
霧滴（dī）直（zhí）徑變（biàn）小可以加快（kuài）蒸發（fā）的速度,縮短幹燥（zào）的時間,從這個（gè）角度講有利於避免物（wù）料粘壁。但另一方麵,噴霧壓力的升高可以提高霧滴的噴射初速度,引起射程的增加,使（shǐ）一些霧滴在尚未（wèi）幹燥（zào）前就粘貼在塔壁上。
綜上所述,噴（pēn）頭壓力也有（yǒu）一個合適範圍,應根據物料性質、 幹燥塔的特征參數（shù）合理設置。對於離心式噴霧幹燥器,就應選擇好旋轉盤轉速。
2.1.5熱風在塔內（nèi）的（de）運動狀態：熱風在塔內的運行狀態直接影響粘壁狀況。在解決石油化工產品噴霧幹燥（zào）粘壁問題時,采用了順流風和夾帶少量團粒的（de）旋轉風相結合的方法（fǎ）,當二者流量分別為180m3/h和120m3/h時,即二（èr）者比值1.5時，塔壁衝刷幹淨,取得了滿意效（xiào）果。實踐證明,在（zài）總的進塔熱風量一定的情況（kuàng）下,用於保護（hù）層（céng）的（de）風量與用於幹燥的風量,兩者的比例會影響霧滴的幹（gàn）燥效果。如果保護層的風量過大,反而使塔（tǎ）的粘壁（bì）增（zēng）加,這是因為起幹燥作用的風量減小,霧滴在沒徹底幹燥前與（yǔ）內壁接（jiē）觸而粘附。
采用多段氣（qì）幕（mù）封壁法對解決乳品粘（zhān）壁有較好的效果（guǒ）。該方法的原理（lǐ）是（shì）對常規幹燥塔結構加以改造,采用自上而下直徑逐漸增大的（de）塔壁,並在每段上部沿周向開若幹個小孔,在塔外增加（jiā）一層直徑不變（biàn）的外壁,形成（chéng）一個夾層。冷空氣由風機（jī）引入夾層（céng）,並通過每段的周向孔射入塔內,流體沿垂（chuí）直向（xiàng）下方向形（xíng）成氣幕。如果流體速度、空氣流量適當,每段氣（qì）幕（mù）可首尾相接。這就等於把塔內壁用氣流封（fēng）住,以防止半幹物料粘附（fù）在塔壁上。這套方案在塔體結構上比（bǐ）普通幹燥塔（tǎ）複雜些,增（zēng）加了一定加工量。
引風（fēng）量對粘壁有影響。由於（yú）噴霧幹燥過程（chéng）是在微負壓下操作,霧滴能（néng）否達到幹燥效果並及時抽走幹燥物料取決（jué）於引風量。引風量適當增加能夠提高噴霧幹燥產率（lǜ）,但如果引（yǐn）風量過大,霧滴在塔內停留時間過短,霧滴（dī）就會產生半濕物料粘於塔的底部（bù）(即塔錐體（tǐ）);如果引風量過小,雖然霧滴在塔內（nèi）停（tíng）留時間延長,但不能把幹燥物料及時抽走,霧滴（dī）會粘附於幹燥物料表麵,隨熱風旋轉流粘於塔（tǎ）直筒壁上。
2. 2 低熔點物料（liào）粘壁的解決途徑 低熔點物料的熱熔性粘壁決定於在幹燥溫度下顆粒的性質,可根據被（bèi）幹燥物料的熔點加以判斷。對這種類型的（de）粘壁,可采用下列解決措施。
2.2.1控製熱（rè）風溫（wēn）度:如果物料熔點不是很低,可以采取限製塔內溫度分布區不超過物料的熔點的辦法克服粘壁。根據這一特點,采用並流操作為宜。
2.2.2 夾（jiá）套冷卻法：用冷空氣冷（lěng）卻塔內壁，保持壁溫低於物料熔點，可以避免低熔點物料的熱熔性粘壁（bì）。
2.2.3 添加輔料法（fǎ）：低熔點物料粘壁在中藥浸（jìn）膏（gāo）噴霧幹燥中較為常見，如果在浸膏中加入適量輔（fǔ）料如（rú）糊精、澱（diàn）粉等，可使噴霧幹燥順利進行。對益腎靈（líng）顆粒、玄七通痹膠囊、枳術顆粒、感冒舒顆（kē）粒4種中藥粉的軟化點進行（háng）了研究，發（fā）現上述4種浸膏中加（jiā）入（rù）糊精（jīng）、預（yù）膠化澱粉、黃芪粉等不同輔料後（hòu），軟化點（diǎn）提高了57-106℃，噴霧幹燥過程中（zhōng）均未發生粘壁現象。
2.2.4低溫噴霧（wù）幹燥法：一步造粒中藥（yào）幹燥塔的幹燥工藝是一種間隔排料方式，噴嘴由塔頂插入並保持在塔體圓筒正中，攪拌裝（zhuāng）置置於追星床底部，攪拌槳葉伸入床層中。操作時先（xiān）將一定量的幹燥輔助顆粒加入塔內，由塔底引入熱風（fēng），將輔助顆粒吹動（dòng）成（chéng）沸騰狀，待床層溫度聲至80℃後，藥（yào）液經（jīng）過噴嘴霧化後（hòu）進入塔內，向下噴向沸騰床中的顆粒，繼續（xù）幹燥，熱風終溫度維持在95℃，被幹燥（zào）的（de）顆（kē）粒層高度不斷（duàn）增長，至接近（jìn）出口位置，停止噴藥液，繼續通熱空氣達到相應幹燥時間後（hòu），提高風（fēng）機（jī）轉速將顆粒吹入旋風分離器，進行排料。采用上述低溫幹燥、顆粒撞擊幹燥方式，能夠有效解決噴霧幹燥（zào）粘壁問題。
2.3 幹粉表麵（miàn）粘附 感奮（fèn）表麵粘附形成的粘壁厚度很薄且不堅固，容易被空氣吹掉，克服辦法主要有以下幾種措施：
2.3.1采用冷空氣吹掃，在塔筒切線方向引入冷空氣，吹掃易發生粘（zhān）壁的部位，也可以沿塔內（nèi）壁安裝一根可以旋轉的噴氣管，經過過濾的空氣通過風機送入吹掃杆內，依靠其在幹燥室內圍繞塔壁旋（xuán）轉並同時上下（xià）運動進（jìn）行（háng）吹掃，以此減少因幹粉末附著而引（yǐn）起的粘（zhān）壁現（xiàn）象（xiàng）。
2.3.2添加填料法 添加流動（dòng）性好的填料可以減輕粘壁（bì），休止角小於300的幹粉物料流動（dòng）性能良好，可以作為篩選填料的依據（jù）。對（duì）於表麵呈粘性的糖類，可以使用滑石粉，二（èr）氧（yǎng）化矽或相同性質物料的幹粉，使濕物料的表（biǎo）麵“包裹”一層粉狀抗粘結物。
2.3.3消除靜電法 噴霧塔以（yǐ）及顆粒帶電均能增加幹粉的粘（zhān）附，對幹燥塔做好接地，使生產過（guò）程中粉粒之間，粉粒與塔體內壁之間摩擦（cā）而產生的靜電得以導出（chū），可以防止靜電吸附現象的產生。
3.結論
噴霧幹燥粘壁是一個常見現象，對產品質量（liàng）、產量均有不利影響，物料粘壁主要存（cún）在三種情（qíng）況：半濕物料粘壁，低熔點物料的熱（rè）熔（róng）性粘壁，幹粉表麵（miàn）附著；本文分析了上述三種類型（xíng）粘壁（bì）現象產生的原因，並針對性的提出解決問題的措（cuò）施。需要指出的是：選用以上方法雖然解決噴（pēn）霧幹燥（zào）粘（zhān）壁問題切實可行，但每（měi）種方法（fǎ）的調（diào）節範圍都有其限度，應根據物料特（tè）性加以選擇。實際生產中（zhōng）遇到粘壁問題，首先應進行工藝參數的調整，不（bú）能取得效果時再考（kǎo）慮（lǜ）更換霧化器或（huò）改造塔（tǎ）體結構，低溫噴霧幹燥（zào）法在中藥（yào）加工中具有一定的優（yōu）勢，值得進一步研（yán）究。