20世紀初歐洲開發用以脫脂牛乳的干燥技術以來，現在已經發展成為制藥、食品、化工、冶金等行業用于制造粉末干燥最為成功的技術。尤其是近幾年，噴霧干燥是直接將液體漿料成形為粉狀物料并在其他行業中最為廣泛應用的干燥形式。噴霧干燥是將原料液用霧化器分散成霧滴，并用熱空氣（或其他氣體）與霧滴直接接觸進行傳熱和傳質熱交換而獲得粉粒狀產品的一種干燥過程。原料液可以是溶液、乳濁液或懸浮液，也可以是熔融液或膏狀物，干燥產品可根據需要，制成粉狀、顆粒狀、空心球或團粒狀。從噴霧干燥烘干機的分類來看：按氣流方向來分，有并流式（順流式）、逆流式和混流式；按霧化器的形式來分，有離心式、壓力式、氣流式；按生產流程來分，主要有開放式、閉式循環二種（細分還有自惰式循環和半閉式循環二種）。本文主要從開放式與閉式循環二種離心噴霧干燥烘干機系統的特點與區別出發，結合安全性闡述閉式循環離心噴霧干燥烘干機的特點，可以說常州市一步干燥設備有限公司研發的防爆型閉式循環離心噴霧干燥烘干機是針對當前多種易氧易爆物料干燥安全性與可靠性所出發的。
1、開放式與閉式循環離心噴霧干燥烘干機系統的特點及區別
1.1開放式離心噴霧干燥烘干機系統的特點
    目前國內大量使用的噴霧干燥烘干機從霧化器的形式來看大多是離心式的，從生產流程系統來看大多為開放式的。開放式離心噴霧干燥烘干機系統的特點：載熱體在這個系統中只能使用一次就排入大氣之中，不能再循環使用，故只能適用于廢氣中濕含量較高、無毒無臭氣體，且排入大氣中后不影響環境污染的場合，富通新能源生產銷售木屑顆粒機、木屑烘干機等生物質燃料成型、烘干機機械設備。
    雖然，開放式離心噴霧干燥烘干機系統設備流程比較簡單，空氣（或其他載體）由風機經過濾器吸入，送至加熱器加熱成熱風，通過干燥塔頂部的熱風分配器均勻地流入塔內。但這種系統的最主要缺點：一是載熱體消耗量較大，能源浪費較多；二是對含有機溶劑或易氧化、易防爆的物料干燥時，存在著極大的安全隱患。
1.2閉式循環離心噴霧干燥烘干機系統的特點
    閉式循環離心噴霧干燥烘干機系統在國內制藥行業應用極少，其特點：載熱體在這個系統中組成一個封閉的循環回路，有利于節約載熱體、回收有機溶劑、防止毒性物質污染大氣。一般制藥化工行業使用的料液往往是含有有機溶劑的物料，或者是易氧化、易燃、易爆的物料，有的還可能是有毒的物料。當使用閉式循環系統時，載熱體大多使用惰性氣體（如氮氣、二氧化碳等），這樣從干燥塔排出的廢氣經旋風除塵器和濕法除塵器除去微細粒子，然后進入冷凝器，冷凝器的作用是將廢氣中的溶劑（或水分）冷凝下來，冷凝溫度必須在溶劑最高允許濃度的露點以下，以保證冷凝效果。除濕后的尾氣經風機升壓，進入一個間接式加熱器后又變為熱風，如此反復循環使用。
1.3開放式與閉式循環離心噴霧干燥烘干機系統的比較
    (1)閉式循環系統遠比開放式所用載熱體少，屬節能型；
    (2)閉式循環系統能適含有有機溶劑、易氧化、易燃、易爆的物料，或者是有毒的物料，這點適用范圍是開放式是不能達到，其屬安全型；
    (3)閉式循環系統比開放式多帶有一個回收有機溶劑系統，屬環保型；
    (4)開放式干燥塔內需保持一定負壓，而閉式循環式干燥塔內需保持一定的正壓值。
2、防爆閉式循環離心噴霧干燥烘干機系統組成及運行機理
    常州市一步干燥設備有限公司近期研發的防爆型閉式循環離心噴霧干燥烘干機，在閉式循環系統的節能和環保理念下，又結合了防爆安全的理念，此二理念的有機結合才是這～設備系統的研發基礎。
2.1防爆型閉式循環離心噴霧干燥烘干機的系統組成
    防爆型閉式循環離心噴霧干燥烘干機系統（圖1）由離心噴霧干燥烘干機主機、帶空氣過濾器的加熱器、鼓風機、氣液分離器、大小冷凝器、噴淋塔、排風機、一級旋風分離器、二級旋風分離器、泵、測氧儀以及管路與控制閥等組成。
2.2防爆型閉式循環離心噴霧干燥烘干機系統運行機理
    防爆型閉式循環噴霧干燥系統是在密閉的環境下工作，干燥介質為惰性氣體，一般為N2，適用于有機溶劑的物料干燥有毒氣的物料或干燥過程中易發生氧化的物料的干燥。
    氮氣經加熱器加熱后進入干燥塔，液體物料經螺桿泵輸送至離心噴頭處，液體被高速旋轉的離心霧化器霧化成液滴，在干燥塔內完成熱質交換過程，被干燥后的粉狀物料從塔底排出，被蒸發的有機溶劑氣體在風機的作用下，把夾在氣體中的粉塵通過旋風分離器、噴淋塔除塵后，飽和的有機溶劑氣體經冷凝器冷凝成液體排出冷凝器，不凝性氣體介質被連續加熱后作為干燥載體在系統內重新循環使用。而常規的普通的離心噴霧干燥是通過不斷的送風、排風達到排濕的目的，這也是防爆型閉式離心噴霧干燥設備與普通離心噴霧干燥設備的一個明顯區別。
  其中，干燥系統內干燥介質為N2，內部為正壓操作，保持一定的正壓值，如果內部壓力下降，由壓力變送器來自動控制N2進量，保證系統壓力平衡。由于，采用Nz之類惰性氣體作為循環氣體，對干燥的物料具有保護作用，循環氣體經歷載濕、去濕的過程，介質可重復使用。
3、防爆型閉式循環離心噴霧干燥烘干機系統的防爆安全性簡析
    在制藥與化工行業生產中常有許多有機溶媒，一旦使用一些高濃度揮發性的有機溶液進行噴霧干燥或有些易氧化的物料的噴霧干燥時，在干燥過程中就具有非常大的危險性，如揮發性的氣體或有機溶液在空氣中極易爆炸，造成設備本身破壞或操作人員受傷。為確保設備運行和生產的安全性，常州市一步干燥設備有限公司所研發的防爆型閉式循環離心噴霧干燥烘干機是在全密閉基礎上，再在本體上設置了泄爆膜、泄爆口及壓力檢測系統，這樣能有效的遏制上述現象的發生，保護了人身安全及設備的安全運行。
    (1)設備的系統工藝設計為全密閉能達到防爆型的基礎要求，通過全密閉性的設計保證其安全性。物料在全密閉性的環境下工作，系統在0.5MPa的壓力下無泄漏，物料不與空氣直接接觸，保證了設備及人員的安全性。
    (2)還在設備的主體和關鍵部位上設有泄爆片，從而在系統和結構上保證了設備運行的安全性。另需說明一點，對有可揮發毒有害氣體的系統則沒有泄爆裝置。
    國內的許多噴霧干燥烘干機因不具備防爆功能，多數是開放式系統，使得其的應用范圍很狹窄，設備的利用價值不高。例如，化工行業中催化劑（大多數催化劑中含酒精等揮發性氣體）的干燥在很大程度上需要防爆裝置及密閉設計，溶劑可以進行二次處理，同時采用惰性氣體作為干燥載體保證物料在作業時不被氧化，經典實用的控制手段，工藝參數得以隨心所欲。因此，防爆型閉式循環離心噴霧干燥烘干機能配備完善與齊全的報警裝置，保證設備運行時高枕無憂，不僅降低了成本，同時也保證了系統的安全性。
4、防爆型閉式循環離心噴霧干燥烘干機的特點與應用
4.1防爆型閉式循環離心噴霧干燥烘干機的主要特點
    (1)封閉系統各管道的連接采用獨特的密封結構，密閉性好，可確保系統在0.5MPa的壓力下無泄漏，熱效率高；
    (2)采用惰性的氮氣為干燥介質氣體，防毒、防氧化、防爆炸，氣體經載濕、去濕后可重復循環使用；
    (3)系統中配有干燥料液的溶劑的冷凝系統和回收系統可以使干燥料液中的溶劑得以通過二次處理可以循環使用，在封閉狀態和氮氣環境下熱態完成物料的干燥（溶媒脫除）并通過冷凝器回收溶媒，整機的安全性高。同時，設備為全密閉式設計，物料回收率高，此設備系統的收率之高是其他型式干燥器所達不到的。主要技術指標：干粉物料回收率≥95qo，產品殘余溶劑≤2%，從而大大的降低了生產成本；
    (4)干燥速度十分迅速，料液經噴霧后，表面積增大，在高溫氣流中，瞬間就可以蒸發掉95%-98%的水分，完成干燥時間一般僅需5-40sec左右；
    (5)噴霧干燥通常用于處理濕含量40%-600/0的溶液，能一次干燥成粉狀產品，大部分產品干燥后不需要再進行粉碎和篩選，從而減少了生產工序，簡化了生產工藝流程。同時，產品具有良好的分散性、流動性和溶解性，由于干燥過程是在空氣中完成的，產品在本能保持與液滴相近似的球狀，具有良好的流動性；
    (6)設備具有系統壓力在線測試裝置、氧氣濃度在線檢測控制裝置及在位清洗裝置；
    (7)設備控制系統采用人機界面，即PLC+觸摸屏控制，工藝流程圖動態顯示。產品的粒度、松密度、水分在一定范圍內，可用改變操作條件進行調整，控制比較方便。
4.2防爆型閉式循環離心噴霧干燥烘干機的應用
    常州市一步干燥設備有限公司所研發的防爆型閉式循環離心噴霧干燥烘干機可適用于以下方面要求的噴霧干燥：
    (1)物料中的濕分為有機溶劑而需要回收；
    (2)固體中所含溶劑與空氣接觸時有些燃燒或爆炸的危險：
    (3)在干燥過程中固體遇氧氣結觸時易被氧化；
    (4)干燥中防止細菌的混入：
    (5)干燥后有異味或有毒成分排出對環境有污染。
5、結論與結語
    本文從開放式與閉式循環離心噴霧干燥烘干機系統的特點及區別入手，結合安全性闡述了閉式循環離心噴霧干燥烘干機的特點。目前常州市一步干燥設備有限公司所研發的防爆型閉式循環離心噴霧干燥烘干機己在江蘇揚子江藥業有限公司和上海立得催化劑有限公司投入生產運行，其中上海立得催化劑有限公司在生產的過程中氧氣的殘余濃度可達到3PPM。此設備不僅溶劑回收安全可靠，消除了爆炸和燃燒的危險，同時設備配備的自動充氮氣系統和系統壓力檢測系統保持了系統的平衡，避免了氣體爆炸的危險。從運行生產實踐和理論上可得到：
    (1)防爆型閉式循環離心噴霧干燥烘干機在閉式循環基礎上，集防爆、安全、環保與節能新理念于一體，使傳統離心噴霧干燥烘干機換發出新的生命力，也擴大了其應用范圍；
    (2)防爆型閉式循環離心噴霧干燥烘干機以系統理念，賦予噴霧干燥設備以高收率與閉密型的概念，也達到控制粉塵和藥廠GMP要求；
    (3)防爆型閉式循環離心噴霧干燥烘干機的設備操作簡單，PLC操作控制，工藝流程圖動態顯示，更適合現代高科技的要求。
    雖然，本公司此設備研制達到初見成效的，但還有待于我們不斷優化和提高，我們期待著進一步與用戶廠家溝通，并不斷完善設備和進一步提高工藝小試的作用。