CN105135864A - 一种低温喷雾干燥设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种低温喷雾干燥设备，是根据实际研发及生产需求设计研发的一种新型喷雾干燥设备，在用于实验室与规模化生产时中药（中草药）天然产物提取物和含糖物料及热敏性物料的喷雾干燥中取得了突破性进展，在实验室，能对中药（中草药），天然产物提取物和食品等含糖物料及热敏性物料等，在105°C的低温条件下，得到流动性极好的粉末颗粒，而且得率极高，势必将成为实验室与规模化生产时中药（中草药）天然产物提取物和含糖物料及热敏性物料的喷雾干燥技术有力武器和强大助手。

Description

一种低温喷雾干燥设备

技术领域

本发明涉及喷雾干燥系统领域，尤其涉及一种低温喷雾干燥设备。

背景技术

长期以来，实验室与规模化生产时中药（中草药）天然产物提取物和含糖物料及热敏性物料的喷雾干燥是科研人员及规模化生产的一大难题。常规的喷雾干燥机，在对实验室及规模化生产中药（中草药）天然产物提取物和含糖物料及热敏性物料做喷雾干燥时，由于物料本身含有很多糖类成分，糖在高温下比较容易融化，在喷雾干燥的瞬间就融化，粘在一起，形成像牛皮糖一样的东西粘在喷雾干燥机干燥室的瓶壁上，科研人员与生产人员得不到需要的流动性好的粉末，有时为了得到粉末，添加大量的辅料，如淀粉，环状糊精等物料，但是效果也都不是很理想，而且喷雾干燥时喷雾头堵塞的情况也比较严重。对热敏性物料干燥时干燥温度过高会使物料的成分及含量变性，有效成分丧失等。

目前，我国市场现有的喷雾干燥设备大多采用180°C以上的干燥温度，无法满足中药（中草药）天然产物提取物和含糖物料及热敏性物料的喷雾干燥要求，本发明根据中药（中草药）天然产物提取物和含糖物料及热敏性物料的特性设计研发，可满足各类中药（中草药）天然产物提取物和含糖物料及热敏性物料的喷雾干燥需求。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种低温喷雾干燥设备，以解决现有技术中导致的上述多项缺陷。

为实现上述目的，本发明提供以下的技术方案：一种低温喷雾干燥设备，其特征在于，其包括控制箱、风机、加热器、干燥腔、固定支架、喷枪、检查口、分离器、收料斗、排风口、空压机、加料泵、进风温度探头、排风温度探头和控制系统等；所述控制箱为矩形结构，所述风机安装在控制箱内，风机通过变频器与控制系统相连，所述加热器安装在风机与干燥腔中间，加热器与控制系统相连，所述干燥腔为锥底圆身结构，所述固定支架用于固定干燥腔，所述喷枪安装在干燥腔的中间部位，所述检查口安装在干燥腔顶部，所述分离器与干燥腔顶部连接，所述收料斗器安装在分离器下部，所述排风口安装在分离器的顶部，所述空压机安装在控制箱内，所述加料泵安装在控制箱上，所述进风温度探头安装在干燥腔进风管道上，所述排风温度探头安装在排风口管道上，所述控制系统安装在控制箱内，控制箱表面设有与控制系统相连接的触摸屏及按钮。

优选的，所述控制箱为矩形结构，风机、加热器、按钮、触摸屏、加料泵、空压机全部安装在控制箱内或控制箱上。

优选的，所述枪采用二流体的雾化结构，采用不锈钢材质。

优选的，所述加料泵采用蠕动泵结构，蠕动泵采用私服变频控制系统与控制系统相连。

优选的，所述低温喷雾干燥设备的采用下进风的结构及上出风的结构设计。

采用以上技术方案的有益效果是：本发明的目的是提供一种低温干燥设备，以克服现有技术设备难题，在对实验室及规模化生产中药（中草药）天然产物提取物和含糖物料及热敏性物料在喷雾干燥时，由于物料本身含有很多糖类成分，糖在高温下比较容易融化，在喷雾干燥的瞬间就融化，粘在一起，形成像牛皮糖一样的东西粘在喷雾干燥机干燥室的瓶壁上，科研人员与生产人员得不到需要的流动性好的粉末，有时为了得到粉末，添加大量的辅料，如淀粉，环状糊精等物料，但是效果也都不是很理想，对于热敏性的物料会带来物料变性及有效成分丧失的风险，而且喷雾干燥时喷雾头堵塞的情况也比较严重。

本发明低温喷雾干燥设备是根据实际研发及生产需求设计研发的一种新型喷雾干燥技术，能在105°C的低温条件下正常工作，含糖类物料在高温下比较容易融化，在喷雾干燥的瞬间就融化，粘在一起，形成像牛皮糖一样的东西粘在喷雾干燥机干燥室的瓶壁上。由于本发明可在105°C的低温条件下正常工作，能有效的防止物料中的糖份融化、聚集，并黏在喷雾干燥机的内壁上。为了得到理想的流动性好的粉末，科研人员与生产人员有时不得不添加大量的辅料，如淀粉，环状糊精等物料，这是会大大降低物料本身的纯度及有效成分的含量，如果用于热敏性物料或药品的生产也会导致药品的物料变性及有效成分的变化并增加用药安全。而且在高温干燥的条件下，含糖类物料喷雾过程中融化、聚集在喷雾干燥时喷雾头还容易出现堵塞的情况。

本发明由于采用低温干燥设计，可以避免以上问题的发生，而且干燥后物料粉末的流动性极好，粉末颗粒均匀，而且得率（收率）极高，势必将成为实验室与规模化生产时中药（中草药）天然产物提取物和含糖物料及热敏性物料的喷雾干燥技术有力武器和强大助手。

本发明由于采用低温干燥设计，由于干燥温度的降低会大大的节约电能的使用，能有效的节约三分之一的电能。

附图说明

图1是本发明的结构示意图。

其中，1--控制箱、2--风机、3--加热器、4--干燥腔、5--固定支架、6--喷枪、7--检查口、8--分离器、9--收料斗、10--排风口、11--空压机、12--加料泵、13--进风温度探头、14--排风温度探头、15--触摸屏、16--按钮。

具体实施方式

下面结合附图详细说明本发明的优选实施方式。

图1出示本发明的具体实施方式：一种低温干燥设备，其包括控制箱1、风机2、加热器3、干燥腔4、固定支架5、喷枪6、检查口7、分离器8、收料斗9、排风口10、空压机11、加料泵12、进风温度探头13、排风温度探头14和控制系统等；所述控制箱1为矩形结构，所述风机2安装在控制箱1内为干燥腔4内送空气，所述加热器3为加热空气用安装在风机2与干燥腔4中间，所述干燥腔4为锥底圆身结构为物料干燥腔4，所述固定支架5用于固定干燥腔4用，所述喷枪6用于物料的雾化安装在干燥腔4的中间部位，所述检查口7安装在干燥腔4顶部用于观察物料雾化情况及检修或清洁干燥腔4时可打开使用，所述分离器8与干燥腔4顶部连接用于物料粉末的分离，所述收料斗9器安装在分离器8下部用于分离后物料粉末的接收，所述排风口10安装在分离器8的顶部用于排风，所述空压机11安装在控制箱1内用于喷枪6雾化时提供压缩空气，所述加料泵12安装在控制箱1上用于为喷枪6提供液体物料，所述进风温度探头13安装在干燥腔4进风管道上用于控制进风加热温度，所述排风温度探头14安装在排风口10管道上用于监测排风温度，所述控制系统安装在控制箱1内（包括触摸屏15及按钮16等）用于整机的自动化操作控制。

其控制箱1为矩形结构，风机2、加热器3、按钮16、触摸屏15、加料泵12、空压机11全部安装在控制箱1内或控制箱1上，所有电器部件集中化布置便于操作及稳定，能有效的避免人员接触，保证操作人员安全。

其风机2安装在控制箱1内为干燥腔4内送空气，风机2是将空气输送到干燥腔4内，为喷雾干燥后的物料提供流动所需的动力。风机2通过变频器与控制系统相连，根据物料密度及比重不同可调节风机2的送风量。

其加热器3为加热空气用安装在风机2与干燥腔4中间，经过风机2加压后的空气通过加热器3加热，加热后的热空气到干燥腔4内与物料进行热量交换。加热器3与控制系统相连，通过进风温度调节加热器3的工作情况，加热器3采用PID控制技术，可将温度控制在±1℃。

其干燥腔4为锥底圆身结构为物料干燥腔4，干燥腔4底部进入热空气，物料经喷枪6雾化，雾化后的物料与热空气进行热交换，雾化后物料所含的水分被汽化，干燥后的物料粉末与热空气从一同从干燥腔4顶部进入分离器8。所述固定支架5用于固定干燥腔4用，保证干燥请为垂直状态。

其喷枪6用于物料的雾化安装在干燥腔4的中间部位，物料经过加料泵12进入喷枪6，压缩空气经过调压后进入喷枪6，物料在压缩空气的高流速下被雾化。喷枪6采用二流体的雾化结构，采用优质不锈钢材质，精密制造，设计紧凑。

其检查口7安装在干燥腔4顶部用于观察物料雾化情况及检修或清洁干燥腔4时可打开使用，检查口7味开卡式结构便于拆卸清洁。

其分离器8与干燥腔4顶部连接用于物料粉末的分离，干燥后的物料粉末与热空气从一同从干燥腔4顶部进入分离器8，采用旋风分离技术将干燥后粉末状物料与空气有效分离。

其收料斗9器安装在分离器8下部用于分离后物料粉末的接收，通过旋风分离技术将粉末状的物料与空气分离，物料粉末下落到收料斗9内收集。

其排风口10安装在分离器8的顶部用于排风，通过旋风分离技术将粉末状的物料与空气分离，物料粉末下落到收料斗9内收集，空气通过排风口10排出。

其空压机11安装在控制箱1内用于喷枪6雾化时提供压缩空气，空气经过空气压缩机压缩加压为喷枪6提供稳定的雾化气源。

其加料泵12安装在控制箱1上用于为喷枪6提供液体物料，物料经过加料泵12加压进入喷枪6，加料泵12采用蠕动泵结构，便于清洁，物料在硅胶管内，不直接与泵体接触，蠕动泵采用私服变频控制系统与控制系统相连，根据物料的不同可以有效的调节物料的输送量。

其进风温度探头13安装在干燥腔4进风管道上用于控制进风加热温度，进风温度探头13与控制系统相连，通过控制系统控制加热器3的加热温度。

其排风温度探头14安装在排风口10管道上用于监测排风温度，为便于管理监测及不同物料的工艺模式，在排风口10上安装有排风温度探头14，用于监测排风温度。

其控制系统安装在控制箱1内（包括触摸屏15及按钮16等）用于整机的自动化操作控制，分为手动操作及自动操作，可以设定不同参数，如：风机2频率、进风温度、加料泵12速度等。还可以实时监测整个设备的运行情况。

低温喷雾干燥设备的采用下进风的结构及上出风的结构设计，物料通过喷头向下喷，加热后的空气从下向上运动，能充分的与物料进行换热，并增加了物料与热空气的换热时间及距离，能在较低的温度下进行物料的干燥。

其低温喷雾干燥设备的控制箱1、干燥腔4、加热器3、固定支架5、喷枪6、收料斗9、分离器8等与物料接触部分材质为304不锈钢。

本发明的目的是提供一种低温干燥设备，以克服现有技术设备难题，在对实验室及规模化生产中药（中草药）天然产物提取物和含糖物料及热敏性物料在喷雾干燥时，由于物料本身含有很多糖类成分，糖在高温下比较容易融化，在喷雾干燥的瞬间就融化，粘在一起，形成像牛皮糖一样的东西粘在喷雾干燥机干燥室的瓶壁上，科研人员与生产人员得不到需要的流动性好的粉末，有时为了得到粉末，添加大量的辅料，如淀粉，环状糊精等物料，但是效果也都不是很理想，对于热敏性的物料会带来物料变性及有效成分丧失的风险，而且喷雾干燥时喷雾头堵塞的情况也比较严重。

本发明低温喷雾干燥设备是根据实际研发及生产需求设计研发的一种新型喷雾干燥技术，能在105°C的低温条件下正常工作，含糖类物料在高温下比较容易融化，在喷雾干燥的瞬间就融化，粘在一起，形成像牛皮糖一样的东西粘在喷雾干燥机干燥室的瓶壁上。由于本发明可在105°C的低温条件下正常工作，能有效的防止物料中的糖份融化、聚集，并黏在喷雾干燥机的内壁上。为了得到理想的流动性好的粉末，科研人员与生产人员有时不得不添加大量的辅料，如淀粉，环状糊精等物料，这是会大大降低物料本身的纯度及有效成分的含量，如果用于热敏性物料或药品的生产也会导致药品的物料变性及有效成分的变化并增加用药安全。而且在高温干燥的条件下，含糖类物料喷雾过程中融化、聚集在喷雾干燥时喷雾头还容易出现堵塞的情况

该设备用于中药（中草药）天然产物提取物和含糖物料及热敏性物料的喷雾干燥技术，采用连续的工作方式。将清洗好的干燥腔、检查口、分离器、收料斗等连接好，调整好喷枪位置，连接好喷枪的压缩空气管路及物料管路。打开控制系统电源，根据物料的特性设定进风温度（105°C-240°C范围可调）、风机频率、加料泵频率，开启控制系统，风机启动，加热器开始加热，空压机启动，当进风温度达到设定温度后开启加料泵，这时物料通过加料泵的动力输送到喷枪，物料进入喷枪后与压缩空气混合雾化，雾化后的物料与热空换热，物料中的水分被蒸发，物料变成粉末，物料粉末与热空气一同在风机源源不断的热风驱动下被带到分离器，通过分离器物料粉末下沉到收料斗，热空气则通过排风口排放到室外。在整个干燥过程中可以通过检查口上观察干燥腔内的干燥过程与状态，发现异常及时停机。当所有物料喷雾干燥结束，关闭加料泵、空压机、加热器，风机继续运行，等到进风温度下降到40°C一下时可以关闭风机，打开物料收料斗将物料倒入转运袋或其他容器中，整个操作流程结束。拆卸下干燥腔、分离器、喷枪及收料斗等与物料接触部分进行清洁。整改干燥过程中无人为的操作干预，保证了物料的均一性，有效的防止了污染，保证物料的质量。

本发明设计巧妙，结构简单，工作稳定，便于清洁，由于采用低温干燥技术，可有效的节约能源，在实验室及规模化生产中都可以使用，适宜大范围推广使用

以上所述的仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。

Claims (5)

1.一种低温喷雾干燥设备，其特征在于，其包括控制箱、风机、加热器、干燥腔、固定支架、喷枪、检查口、分离器、收料斗、排风口、空压机、加料泵、进风温度探头、排风温度探头和控制系统等；所述控制箱为矩形结构，所述风机安装在控制箱内，风机通过变频器与控制系统相连，所述加热器安装在风机与干燥腔中间，加热器与控制系统相连，所述干燥腔为锥底圆身结构，所述固定支架用于固定干燥腔，所述喷枪安装在干燥腔的中间部位，所述检查口安装在干燥腔顶部，所述分离器与干燥腔顶部连接，所述收料斗器安装在分离器下部，所述排风口安装在分离器的顶部，所述空压机安装在控制箱内，所述加料泵安装在控制箱上，所述进风温度探头安装在干燥腔进风管道上，所述排风温度探头安装在排风口管道上，所述控制系统安装在控制箱内，控制箱表面设有与控制系统相连接的触摸屏及按钮。

2.根据权利要求1所述的低温喷雾干燥设备，其特征在于，所述控制箱为矩形结构，风机、加热器、按钮、触摸屏、加料泵、空压机全部安装在控制箱内或控制箱上。

3.根据权利要求1所述的低温喷雾干燥设备，其特征在于，所述枪采用二流体的雾化结构，采用不锈钢材质。

4.根据权利要求1所述的低温喷雾干燥设备，其特征在于，所述加料泵采用蠕动泵结构，蠕动泵采用私服变频控制系统与控制系统相连。

5.根据权利要求1所述的低温喷雾干燥设备，其特征在于，所述低温喷雾干燥设备的采用下进风的结构及上出风的结构设计。