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噴霧干燥基本原理是物料經過過濾器由泵輸送到噴霧干燥器頂端的霧化器，利用霧化器將液態物料分散成霧滴，由于霧滴半徑較小，比表面積和表面自由能大，且高度分散，霧滴表面濕分的蒸汽壓比相同條件下平面液態濕分的蒸汽壓要大，所以水分揮發極快，產品迅速得到干燥。戴命和等根據質量守恒、能量守恒和牛頓第二定律推導了噴霧干燥過程一維雙向靜態數學模型，從理論上研究了噴霧干燥的熱干燥機理，對提高噴霧干燥的技術水平具有重要意義。
噴霧制粒干燥機是一種將噴霧干燥技術與流化床制粒技術有機結合為一體的新型一步制粒設備，利用引風機負壓抽吸使霧滴干燥，聚集成粒，并能根據要求調整粒度，比一般設備在功能上更加強大。
噴霧制粒干燥機在工作過程中將一定的粉體物料放入流化床內作為晶種，液態物料經泵送至噴嘴霧化器，首先與噴霧用高溫空氣瞬間除去部分水份，殘余水份則在底部流化床低溫干燥完成，并同時成粒。
首先將料液(溶液、懸浮液、提取液、糊狀物)經霧化器均勻地噴灑到呈流化狀態的惰性粒子上，惰性粒子在分布板上方，受穿過分布板熱空氣的沖擊而流化。熱空氣在使惰性粒子流化的同時，也將熱傳遞給粒子。當料液噴灑到粒子表面時，接受粒子的熱量(由內向外)和熱空氣的熱量(由外向內)使水分迅速蒸發，物料在粒子表面形成薄殼。物料由彈縮性變為彈脆性，由于粒子的劇烈運動產生碰撞和摩擦，使已干燥的物料從粒子表面脫落，并被研磨成細粉，呈分散狀態隨尾氣帶出由氣固分離裝置收集。其工作過程大體可以分為三個階段，即料液涂布于惰性粒子表面，水分受熱氣化物料干燥，干物料脫落。