一种全自动密闭式喷雾冻干生产设备及方法_3

文档序号:9562719阅读:来源:国知局
进料管2-2、出料口2-4,出料口有阀门;所述喷雾筒1-1通过出料阀1-14与进料管2_2连接,喷雾筒1-1与外筒2-1组成密闭容器并保护容器内物料不受环境污染或污染环境;由转筒2-11、转轴2-12、电机2-13,以及至少一个轴座组成的回转干燥器,转筒2-11用于容纳并加热干燥物料,转轴2-12用于将电机2-13旋转动力传递给转筒2-11 ;由旋转接头2_21、热交换器2-22、电加热器2-23、流体栗2-24组成的控温循环系统。
[0089]转筒2-11外侧设有至少一段中空夹套2-15,每段中空夹套2_15均通过管道与转轴2-12内部的通道连接,并且转筒2-11的全部、转轴2-12的一部分安装在密闭容器内;转轴2-12的另一部分在密闭容器外与电机2-13连接,并且该部分的内部通道与旋转接头
2-21连接;所述的旋转接头2-21是一侧用于固定连接,另一侧用于连接转轴2-12并在其任意旋向连续或不连续旋转运动中不间断地输送流体,不间断地输送电流的装置。所述的控温循环系统内通入流体为硅油,硅油通过电加热器2-23加热并通过热交换器2-22调节温度并通过流体栗2-24进行循环流动使中空夹套2-15筒壁升温或降温。
[0090]图5为本实施例提供的真空出料机构3的结构示意图,所述的机构包括设于出料口 2-4下方的上出料阀3-1、下出料阀3-2,及两出料阀之间的缓存区3-3,缓存区3_3通过带有抽气阀3-5的管路与密闭容器连接,缓存区3-3还连接带有复压阀3-6的通入干燥洁净无菌气体的管路;收料罐3-4与下出料阀3-2连接。
[0091]所述的设备的密闭容器内还可通入洁净水用于容器清洗,可通入消毒剂用于容器灭菌,消毒剂优选无菌蒸汽。
[0092]上述全自动密闭式喷雾冻干生产设备使用时,待冻干液体可以是常温水溶液、混悬液、乳浊液等,包含或不包含辅料均可,以将125g常青藤粉末溶解于2L水中所得的常青藤粉末水溶液为例,包括如下步骤:
[0093]步骤1:先利用真空系统将所述的喷雾筒1-1与外筒2-1组成的密闭容器抽到负压,真空度为300Pa。
[0094]步骤2:所述的第一制冷夹套1-3温度控制为_60°C,第二制冷夹套1_6温度控制为-20°C ;通过配液管道1-8将所述的常青藤粉末水溶液输送给雾化喷嘴1-2,喷雾压力为0.4MPa,喷嘴直径为1.0mm,利用雾化喷嘴1_2将液体雾化分散为液滴并喷入喷雾筒1_1,液滴中的水在真空环境中汽化后吸热使液滴温度下降,真空系统持续抽真空,所述的第一制冷夹套1-3将汽化后的水凝结在喷雾筒1-1内壁进而维持真空度,液滴温度持续下降直至冻结形成冰颗粒,该过程仅需数秒完成,通过振动器1-15的振动作用将冰颗粒震落到喷雾筒1-1底部放出。所述的液滴在喷雾筒1-1内不与冷媒直接接触而被冻结。
[0095]步骤3:通过进料管2-2将物料的冰颗粒加入到转筒2-11内。所述的转筒2_11某一段中空夹套2-15通过控温循环系统控制加热温度为20°C ;转筒2-11在干燥过程中持续旋转,物料在转筒底部翻滚,充分均匀地与筒壁接触受热;导向槽2-14随转筒旋转将物料从转筒底部带起,物料由重力作用在导向槽上向出料口 2-4方向滑动,导向槽随转筒继续旋转,物料由重力作用跌落回转筒底部,通过控制流量调节阀1-9的液体加入量与转筒转速使物料以适当的速率向出料口迀移并均匀散布在转筒底部,不形成堆积;升华气体快速从物料表面及颗粒间隙中排出通过真空系统抽走并凝结在喷雾筒1-1上部内壁;物料通过转筒旋转持续翻滚和逐步向出料口迀移的复合运动,在转筒内逐渐干燥,直至完全干燥。
[0096]步骤4:干燥物料从转筒2-11内掉落到出料口 2-4内;需要出料时,打开上出料阀
3-1,物料落入缓存区3-3内,关闭上出料阀3-1、抽气阀3-5 ;打开复压阀3_6,向缓存区通入干燥洁净无菌气体,使缓存区3-3与收料装置3-4内外压差一致;打开下出料阀3-2,通过收料装置3-4收集干燥物料,缓存区3-3内物料排净后关闭下出料阀、复压阀,打开抽气阀,并且更换收料装置;需要再次出料时,重复该步骤。
[0097]所述的全自动密闭式喷雾冻干生产设备在冻干过程中通过由可编程逻辑控制器和计算机组成的控制系统进行自动化控制。
[0098]实施例2
[0099]图6为实施例2提供的全自动密闭式喷雾冻干生产设备的结构示意图,该实施例与实施例1的区别在于真空喷雾冷冻造粒装置部分。
[0100]如图7所示,为实施例2中的真空喷雾冷冻造粒装置结构示意图,所述装置类似于实施例1,区别在于:所述的冷凝装置为设于喷雾筒1-1外并与其连接的冷凝器1-30,所述的冷凝器1-30通过管道1-11连接喷雾筒1-1的连接口,所述的真空栗1-10通过另一管道连接冷凝器1-30,冷凝器1-30与喷雾筒1-1的连接管道1-11上设有阀门1-12,喷雾筒1_1上部的外侧不设置第一制冷夹套1-3。
[0101]以将125g常青藤粉末溶解于2L水中所得的常青藤粉末水溶液为例,上述全自动密闭式喷雾冻干生产设备使用时,实施步骤类似于实施例1,区别在于:
[0102]步骤2:所述液体速冻过程中液滴喷入喷雾筒1-1,水在真空环境中汽化后吸热使液滴温度下降,真空系统持续抽真空,所述的冷凝器1-30将汽化后的水凝结进而维持容器内真空度,液滴温度持续下降直至冻结形成冰颗粒。
[0103]步骤3:所述冰颗粒物料在加热干燥过程中升华气体排出,通过真空系统抽走并凝结在所述冷凝器1-30上。
[0104]实施例3
[0105]图8为实施例3提供的全自动密闭式喷雾冻干生产设备的结构示意图,该实施例与实施例1的区别在于真空喷雾冷冻造粒装置部分。
[0106]如图9所示,为实施例3中的真空喷雾冷冻造粒装置结构示意图,所述装置类似于实施例1,区别在于:所述的冷凝装置为第一制冷夹套1-3与冷凝器1-30的组合,所述的第一制冷夹套1-3设于喷雾筒1-1上部的外侧,所述的冷凝器1-30设于喷雾筒1-1外;所述的冷凝器1-30通过管道1-11连接喷雾筒1-1的连接口,所述的真空栗1-10通过另一管道连接冷凝器1-30,冷凝器1-30与喷雾筒1-1的连接管道1-11上设有阀门1-12。
[0107]以将125g常青藤粉末溶解于2L水中所得的常青藤粉末水溶液为例,上述全自动密闭式喷雾冻干生产设备使用时,实施步骤类似于实施例1,区别在于:
[0108]步骤2:所述液体速冻过程中液滴喷入喷雾筒1-1,水在真空环境中汽化后吸热使液滴温度下降,真空系统持续抽真空,所述的第一制冷夹套1-3将汽化后的水凝结在喷雾筒1-1内壁,冷凝器1-30将汽化后的水凝结,进而维持容器内真空度,液滴温度持续下降直至冻结形成颗粒。
[0109]步骤3:所述冰颗粒物料在加热干燥过程中升华气体排出,通过真空系统抽走并凝结在所述喷雾筒1-1上部内壁和冷凝器1-30上。
[0110]本实施例提供的所述真空喷雾冷冻造粒装置的喷雾筒1-1外部连接多个冷凝器1-30,所述设备连续的进行喷雾冻干生产。
[0111]实施例4
[0112]图2为实施例4提供的全自动密闭式喷雾冻干生产设备的结构示意图,结合图5、图10,本实施例的结构可以与实施例1、2、3相同,实施步骤不同。
[0113]以将125g常青藤粉末溶解于2L水中所得的常青藤粉末水溶液为例,上述全自动密闭式喷雾冻干生产设备使用时,实施步骤的区别在于:
[0114]步骤2:所述液体速冻过程中液滴喷入喷雾筒1-1,冻结形成一定批量的冰颗粒后停止喷雾。
[0115]步骤3:通过进料管2-2将冻结成冰颗粒的物料加入转筒2-11内。加料过程中转筒2-11旋转,物料在转筒底部翻滚,此时控温循环系统不加热中空夹套2-15 ;加料完毕,控温循环系统开始加热,转筒2-11通过电机2-13驱动正转一段时间后反转,经过若干次旋转方向切换,物料在转筒内左右迀移逐渐干燥;直至该次加入的物料完全干燥。
[0116]步骤4:需要出料时,依次打开真空出料机构的复压阀3-6、抽气阀3-5,向缓存区
3-3和密闭容器内通入干燥洁净无菌气体,使容器的压力与收料装置3-4压差一致,打开上出料阀3-1、下出料阀3-2,使出料口 2-4与收料装置3-4接通,转筒2_11连续正转直至物料排空。
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