[科普中国]-泡沫干燥

设备结构

泡沫料分散在宽为1.2m的多孔不锈钢带上形成厚度为3mm_左右的均匀薄层。不锈钢带上孔眼的大小正好使泡沫料停留其上而不致漏下。料层随带的移动，首先经过空气射流区，被空气扩张而膨胀，进一步增大干燥面。随后料层进入干燥区，与顺流及逆流空气充分接触，使料层迅速获得干燥。

传送带也有不带孔的，这种传送带上的泡沫料层更薄，在干燥区停留的时间更短。热风被设计成与传送带平行或垂直流动。此外，在传送带下侧设蒸汽箱，通过水蒸气在传送带上凝结而供给热量，以提高干燥速率。

除带式泡沫层干燥设备外，还有一种浅盘式泡沫层干燥器，它是以4m×4m的多孔浅盘代替多孔带作泡沫料的支持物而进行干燥的。

工艺条件为了提高干燥的效率，料液须先行浓缩，制成比较稳定的浓稠泡沫体后，才能进行干燥。但是也应注意预浓缩的适度。否则，如果浓缩过度，得到的浓缩物密度过大，就会影响泡沫干燥的效果，也即最终制品的含水量较高。至于原料浓度多少为宜，因原料的种类而异，一般为30%～60%。

在制造泡沫料时。除少数物料外，大多数物料需加入发泡稳定剂。发泡稳定剂的种类很多，其选择应视原料液的性质而定。当原料的不溶性固体含量少或体积黏度小时，应选择甲基纤维素或瓜尔豆胶，目的是使料液硬化。对于缺乏表面活性物质的料液，可选用硬脂酸甘油酯、可溶性大豆蛋白等，目的是形成薄膜。

泡沫料的性能还与发泡的温度、时间等因素有关。

连续发泡的方法是：在适当的温度下，用机械连续搅拌原料液，在搅人空气的同时，添加发泡稳定剂，使料液形成稳定的泡沫。最后形成的泡沫密度为0.4～0.6g/mL。

干燥介质的参数对干燥速率起决定性的作用。在刚开始干燥时，空气流速是影响干燥速率的主要因素，在干燥即将完成时，空气的相对湿度则是主要影响因素。为此，泡沫干燥最好采用两段式的干燥方法：第一阶段用顺流空气流。流速为1.5m/s，温度为105℃。第二个阶段用逆流空气流，速率为0.25m/s，温度为60℃，并适当降低空气的相对湿度。在干燥临近结束时，如制品是热塑性的，则须在刮料前以干燥的冷空气冷却泡沫层。2

优缺点泡沫层干燥除了具有热风干燥法的一般优点外，还具有干燥速率快、干制品质量好等优点。例如2～3mm厚的泡沫层，料温为56℃时，10～20min即可干燥完毕，仅相当于普通干燥法干燥时间的1/3。不过，泡沫层干燥也存在缺点。泡沫层干燥效果在很大程度上取决于泡沫的结构。只有在泡沫结构均匀一致且在干燥过程中得以保持时，方能获得很好的干燥效果。而这一点实际上很难做到。

干燥产品的特点泡沫干制品的最大特性是其多孔性结构及极低的含水量，因而吸湿能力强。例如泡沫干燥的柑橘粉的含水量仅为1%。如此低含水量的制品必须保持在相对湿度低于15%的环境中，且温度应较低，以免制品吸湿回潮。此外泡沫干制品的密度很小，一般只有0.3g/mI。为了节省包装容器，有时要进行密质化处理。密质化处理可在加热的轧辊上进行。密质化处理之前，须先将轧辊预热到70℃，涮节轧辊间距和转速。经密质化处理后，干制品的密度可以增大2倍以上。