一、核心原理：霧化與熱交換的協同作用

1. 液態物料霧化
   液態物料（如溶液、懸浮液、乳濁液等）通過霧化器分散成無數細小的液滴（直徑通常為 10-200μm），使物料的表面積呈指數級增加（例如 1L 液體可霧化成約 10?個液滴），為快速干燥創造條件。
2. 熱空氣接觸與水分蒸發
   霧化后的液滴與熱空氣（干燥介質） 在干燥室內充分混合接觸。由于液滴表面與熱空氣存在巨大的溫度差和濕度差，水分迅速從液滴表
   面蒸發并擴散到熱空氣中，最終形成干燥的固體顆粒。
3. 干燥產物分離
   干燥后的顆粒與攜帶水分的廢氣經氣固分離系統（如旋風分離器、布袋除塵器等）分離，固體顆粒被收集，廢氣經處理后排放或循環利用。

二、不同類型噴霧干燥機的原理差異

1. 離心式噴霧干燥機

• 霧化原理：
  物料通過進料泵輸送至高速旋轉的離心霧化器（霧化盤） 中心，在離心力（轉速通常為 10000-30000 轉 / 分鐘）作用下，物料沿霧化盤邊緣甩出并分裂成細小霧滴，霧滴運動軌跡呈放射狀。

• 熱交換特點：
  熱空氣從干燥室頂部的熱風分配器以旋轉或軸向方式進入，與霧滴逆流或并流接觸，干燥效率高，適合處理高黏度物料。

2. 壓力式噴霧干燥機

• 霧化原理：
  物料在高壓泵（壓力通常為 5-20MPa）作用下，通過噴嘴（孔徑 0.5-2mm） 高速噴出，因壓力驟降和流體剪切力作用，物料分裂成霧滴。

• 熱交換特點：
  熱空氣與霧滴多為并流接觸，干燥室結構緊湊，適合處理低黏度、易結晶的物料（如乳粉、染料等）。

3. 氣流式噴霧干燥機

• 霧化原理：
  利用壓縮空氣（或蒸汽）以高速（300-1000m/s）從氣流噴嘴噴出，與物料在噴嘴內或外混合，通過氣液兩相的速度差產生強烈剪切力，使物料霧化。

• 熱交換特點：
  霧化能耗較高，但霧化效果細膩（霧滴直徑可小至 5μm），適合處理高濃度、熱敏性物料（如生物制品、藥物制劑等）。

三、關鍵工藝參數對原理的影響

1. 霧化參數：

   • 霧化器轉速、壓力或氣流速度直接影響霧滴大小，進而影響干燥時間（霧滴越小，干燥速度越快）。

   • 例如：離心霧化器轉速提高，霧滴直徑減小，干燥時間可從幾秒縮短至毫秒級。

2. 熱空氣參數：

   • 進口溫度（通常 150-350℃）和流量決定傳熱量，出口溫度（約 80-120℃）需控制以避免物料過熱變質。

   • 熱風與霧滴的流向（并流、逆流、混流）影響干燥均勻性，如并流適合熱敏性物料，逆流適合高含水量物料。

3. 物料特性：

   • 黏度、表面張力、固含量等影響霧化效果，例如高黏度物料需更高霧化能量（如離心式或氣流式）。

四、典型應用場景與原理適配

• 食品工業：奶粉干燥時，壓力式噴霧干燥機通過高壓噴嘴將牛奶霧化，與熱空氣并流接觸，快速形成速溶奶粉顆粒。

• 制藥行業：氣流式噴霧干燥機利用低溫氣流霧化藥液，避免藥物活性成分受熱破壞，常用于微膠囊制劑生產。

• 化工行業：離心式噴霧干燥機處理鈦白粉料液時，高速霧化盤將料液分散，配合高溫熱風干燥，得到粒度均勻的鈦白粉粉末（如前文中的鈦白粉干燥案例）。

五、總結：原理核心與優勢

• 干燥速度極快（幾秒內完成），適合熱敏性物料；

• 產品粒度可控，可通過工藝調整得到粉末、顆粒等不同形態；

• 流程自動化程度高，適合連續化大規模生產。