CN109745720A - 真空喷雾带干机及采用该真空喷雾带干机连续干燥的方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种真空喷雾带干机，包括筒体、喷雾干燥器、连续进料系统、连续出料系统，设置在筒体内的履带传送系统，及外部的抽真空系统。履带传送系统包括由上至下设置的N层传送带，及支承传送带的轮毂，轮毂成对设置在筒体的两端；上、下相邻的传送带的传送方向相反，下一层传送带的传送首端超出上一层传送带的传送末端一段距离，如此循环，其中N≥1；每一层所述传送带之间设置加热装置。本发明还提供上述设备进行连续干燥的方法。本发明的真空喷雾带干机及其干燥方法，能够实现自动、连续干燥，且干燥时间短，极大地提高了干燥效率；能耗和运行成本低，显著降低了干燥成本；且干燥后产品的色泽、溶解性、物性的保存性好，产品的均一性好。

Description

真空喷雾带干机及采用该真空喷雾带干机连续干燥的方法

技术领域

本发明涉及干燥设备技术领域，具体涉及一种真空喷雾带干机及采用该真空喷雾带干机连续干燥的方法。

背景技术

现有技术中，中西药品、食品、生物工程、化工原料、保健品、食品添加剂等各种液体状或膏状原料通常需要干燥制粒。制药生物行业：如中药浸膏、植物提取液、蛋胚干燥处理、PVPK系列粘合剂、发酵液等。食品保健行业：如麦精、低聚糖、速溶固体饮料、茶粉、可可粉、玉米浆、植物蛋白、调味品等。精细化工行业：如锂电池原料、甲维盐等。

这些原料有的不耐高温，有的粘性高，易结团，有的属于热塑性或热敏性物料，因此不适于或无法采用传统的干燥机(例如喷雾干燥机，烘箱，)进行干燥。而采用冷冻干燥技术(例如低温干燥机器)，不仅干燥时间长，干燥效率低，能耗高，且产品的干燥程度不均匀，影响产品质量。同时有的干燥机还无法实现连续干燥的目的。

因此，有必要研发一种新型的干燥设备，以克服现有技术中的上述技术缺陷。

发明内容

本发明的第一个目的在于提供一种真空喷雾带干机，能够实现自动、连续干燥；干燥时间短，极大地提高了干燥效率；能耗和运行成本低，显著降低了干燥成本；干燥后产品的色泽、溶解性、物性的保存性好，产品的均一性好。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

真空喷雾带干机，包括筒体，设置在所述筒体顶部的喷雾干燥器，与所述喷雾干燥器相连的连续进料系统，设置在所述筒体底部的连续出料系统，设置在所述筒体内的履带传送系统，及外部的抽真空系统，其中：

所述履带传送系统包括由上至下设置的N层传送带，及支承所述传送带的轮毂，所述轮毂成对设置在所述筒体的两端；上、下相邻的所述传送带的传送方向相反，下一层传送带的传送首端超出上一层传送带的传送末端一段距离，如此循环，其中N≥1；每一层所述传送带之间设置加热装置；

所述连续出料系统包括设置在最后一层传送带的传送末端下方的料斗，与所述料斗的底部连接的第一出料阀，与所述第一出料阀相连的中间储罐，与所述中间储罐的底部出料口相连的第二出料阀，及与所述第二出料阀相连的成品储罐；

所述抽真空系统包括真空泵，连接所述真空泵和所述筒体的真空管路，所述真空管路上设置冷凝器。

所述N为整数。

优选地，所述N≥2。一层传送带需要较长的传送距离，导致筒体的长度过长。

更优选地，所述3≤N≤11。传送带的层数太少，物料还未干燥至要求，传送带的层数过多，不仅导致筒体结构复杂化，温度控制系统和自动控制系统复杂化，也易导致物料变性。

根据本发明，所述连续进料系统包括浆液罐，及连接所述浆液罐与所述喷雾干燥器的进料管路，所述进料管路上设置进料泵，所述进料管路的末端伸入所述喷雾干燥器内，并连接有喷头。

根据本发明，所述加热装置为加热板或电加热器；所述加热板内充入用于加热所述传送带上的物料的热源。

根据本发明，所述热源为蒸汽或热水。

根据本发明，所述筒体内部的两端分别设置固定板，成对的所述轮毂分别通过固定件安装在所述固定板上。

根据本发明，靠近所述传送带的传送末端位置设置刮料器。

根据本发明，所述第二出料阀与所述成品储罐之间还设置粉碎装置，以达到不同粒度的成品。

根据本发明，所述的真空喷雾带干机还包括温度传感系统及自动控制系统。

根据本发明，所述喷雾干燥器上开设抽真空出口，所述抽真空出口通过管道与所述真空管路上的冷凝器的入口相连。

本发明的第二个目的在于，提供一种采用上述的真空喷雾带干机进行连续干燥的方法，包括如下步骤：

(1)开启所述抽真空系统，控制整个真空喷雾带干机的真空度，浆液通过所述连续进料系统进入喷雾干燥器进行预干燥，经过预干燥的物料从所述喷雾干燥器底部掉落至所述履带传送系统上；

(2)所述物料从第一层传送带的传送首端向传送末端传送，同时得到干燥，并在第一层传送带的传送末端掉落至下一层传送带的传送首端上，沿反方向继续传送，同时得到进一步干燥；

(3)所述物料经过最后一层传送带的传送末端时，干燥完成，得到干燥产品，出料。

与现有技术相比，本发明具有如下有益技术效果：

1)、本发明的真空喷雾带干机，使传统的静态干燥转化为真空动态干燥，能够实现真空条件下的连续进料和连续出料。

2)、干燥时间短，由传统的10-20小时干燥出产品，转化为20-80分钟出产品，解决了传统烘箱时间长，容易变性的难题，极大地提高了干燥效率。

3)、能解决高粘度、难干燥的各种液体、浆体及膏状原料的干燥，可根据不同的物料在20～150℃范围内调节不同的干燥温度，解决了常规喷雾干燥不能实现的干燥，干燥后产品的色泽、溶解性、物性的保存性好，是其他设备无法可比的，因此干燥质量好。

4)、生产成本低，一台真空喷雾带干机最多需要两名操作工，大大降低了人力成本，其运行成本是真空烘箱、喷雾干燥的1/3，是冷冻干燥设备的1/6，显著降低了干燥成本。

附图说明

图1为本发明的第一个实施例的真空喷雾带干机的横向剖面示意图。

图2是本发明的第二个实施例的真空喷雾带干机的横向剖面示意图。

图中：1-筒体、2-喷雾干燥器、3-连续进料系统、4-连续出料系统、5-履带传送系统、6-抽真空系统、11-固定板、12-支腿、21-抽真空出口、31-浆液罐、32-进料管路、33-进料泵、34-喷头、41-料斗、42-第一出料阀、43-中间储罐、44-第二出料阀、45成品储罐、51-传送带、52-轮毂、53-加热装置、54-刮料器、61-真空泵、62-真空管路、63-冷凝器。

具体实施方式

以下结合附图，以具体实施例对本发明的真空喷雾带干机作进一步的详细说明。应理解，以下实施例仅用于说明本发明而非用于限定本发明的范围。

以下涉及的真空喷雾带干机，采用真空系统结合喷雾干燥技术，和传送带传送干燥。

如图1所示，根据本发明的第一个实施例，本发明的真空喷雾带干机，包括筒体1，设置在所述筒体1顶部的喷雾干燥器2，与所述喷雾干燥器2相连的连续进料系统3，设置在所述筒体1底部的连续出料系统4，设置在所述筒体1内的履带传送系统5，及外部的抽真空系统6，其中：

所述履带传送系统5包括由上至下设置的N层传送带51，及支承所述传送带51的轮毂52，所述轮毂52成对地设置在所述筒体1的两端；上、下相邻的所述传送带51的传送方向相反，下一层传送带的传送首端超出上一层传送带的传送末端一段距离L，以接住上一层传送带的传送末端掉落的物料，如此循环，其中N≥1；每一层所述传送带51之间设置加热装置53，用于加热所述传送带51上的物料。

所述连续出料系统4包括设置在最后一层传送带51的传送末端下方的料斗41，与所述料斗41的底部连接的第一出料阀42，与所述第一出料阀42相连的中间储罐43，与所述中间储罐43的底部出料口相连的第二出料阀44，及与所述第二出料阀44相连的成品储罐45。

所述抽真空系统6包括真空泵61，连接所述真空泵61和所述筒体1的真空管路62，所述真空管路62上设置冷凝器63。

所述距离L应该能够保障上一层传送带51上掉落的物料全部被下一层传送带51接收，而不会直接掉落至料斗41内。

本发明的真空喷雾带干机，在真空条件下进行干燥，浆液或粘稠物料在喷雾干燥器内进行预干燥，得到半固体状的物料，经过预干燥的物料均匀分布在最上一层传送带上，通过N层传送带传送，并同时得到进一步的干燥。所述第一出料阀42、第二出料阀44和中间储罐43的设置，可有效保证连续真空出料。使传统的静态干燥转化为真空动态干燥，能够实现真空条件下的连续进料和连续出料。

本发明的真空喷雾带干机，使传统的静态干燥转化为真空动态干燥，能够实现真空条件下的连续进料和连续出料。

所述N为整数。

本发明的真空喷雾带干机，干燥时间短，由传统的10-20小时干燥出产品，转化为20-80分钟出产品，解决了传统烘箱时间长，容易变性的难题，极大地提高了干燥效率。

本发明的真空喷雾带干机，能解决高粘度、难干燥的各种液体、浆体及膏状原料的干燥，可根据不同的物料在20～150℃范围内调节不同的干燥温度，解决了常规喷雾干燥不能实现的干燥，干燥后产品的色泽、溶解性、物性的保存性好，是其他设备无法可比的，因此干燥质量好。

本发明的真空喷雾带干机，生产成本低，一台真空喷雾带干机最多需要两名操作工，大大降低了人力成本，其运行成本是真空烘箱、喷雾干燥的1/3，是冷冻干燥设备的1/6，显著降低了干燥成本。

所述N为整数。

优选地，所述N≥2。一层传送带需要较长的传送距离，导致筒体的长度过长。

更优选地，所述3≤N≤11。传送带的层数太少，物料还未干燥至设计要求；传送带的层数过多，不仅导致筒体结构复杂化，温度控制系统和自动控制系统复杂化，也易导致物料变性。

根据本发明，所述连续进料系统3包括浆液罐31，及连接所述浆液罐31与所述喷雾干燥器2的进料管路32，所述进料管路32上设置进料泵33，所述进料管路32的末端伸入所述喷雾干燥器2内，并连接有喷头34。

所述进料管路32的末端可从所述喷雾干燥器2的顶部进入所述喷雾干燥器2内，也可从所述喷雾干燥器2的上端进入所述喷雾干燥器2内。可根据实际需要进行调整。

根据本发明，所述加热装置53为加热板或电加热器。

当所述加热装置53为加热板时，所述加热板内充入用于加热所述传送带上的物料的热源。所述热源可以为蒸汽或热水。当所述热源为蒸汽时，所述加热板内通入蒸汽进行加热。当所述热源为热水时，所述加热板内通入热水进行加热。

所述电加热器沿所述传送带51的传送方向均匀分布。

根据本发明，所述筒体1内部的两端分别设置固定板11，成对的所述轮毂52分别通过固定件安装在所述固定板11上。

根据本发明，靠近所述传送带51的传送末端位置设置刮料器54。

可在N层传送带51的传送末端均设置所述刮料器54，也可只在最后一层传送带51的传送末端设置所述刮料器54。

刮料器54能够有效地将所述传送带51的传送末端上的干燥产品刮下，可有效提高干粉率和装置的使用寿命。

所述刮料器54可采用现有技术中的常规技术，本实施例中采用星形刮料器54。所述星形刮料器时在转轴的外周设置均匀分布的若干块刮板，通过转轴转动带动刮板转动，从而将传送带51上的物料刮下，提高物料输送效率。

根据本发明，所述第二出料阀44与所述成品储罐45之间还设置粉碎装置(图中未示出)，以达到不同粒度的成品。

当需要真空出料时，所述粉碎装置可与所述抽真空系统6相连，实现真空粉碎，真空出料。

根据本发明，所述的真空喷雾带干机还包括温度传感系统及PLC自动控制系统。

所述温度传感系统包括若干个分布在所述喷雾干燥器2内及所述传送带51上的温度探测器。所述温度传感系统实时检测所述物料的干燥温度，保证所述物料在干燥过程中能够保持不变质，其色泽、溶解性、物性的保存性好。

通过所述PLC自动控制系统，控制真空喷雾带干机的全套工艺自动化、管道化、连续化，极大地提高了干燥效率。

根据本发明，所述筒体1内的真空度可根据实际需要调整，通常所述筒体1内的真空度为0.08Mpa-0.099Mpa。

根据本发明，所述的真空喷雾带干机还包括自动纠偏系统和调温加热系统。

所述调温加热系统配合温度传感系统及自动控制系统，能够实时调节加热温度，从而确保干燥产品的质量及均一性。

所述自动纠偏系统，能够有效防止所述传送带位置跑偏，确保了真空喷雾带干机的运行效率，从而提高干燥效率，降低维护成本。

本实施例中，所述自动纠偏系统采用CN201520784411.4，超薄履带用纠偏装置。

根据本发明，所述的真空喷雾带干机还包括冷却保证系统和CIP在线自动清洗系统，有效符合GMP要求。

根据本发明，所述的真空喷雾带干机还包括机械密封系统，所述筒体1及所述进料及出料处均需要严格机械密封。如果机械密封不当，则会引起干燥产品的粉尘飞扬，影响干燥效率和质量。

根据本发明，所述筒体的底部设置支腿18，两端具有封头。

本实施例中，所述第一出料阀42和第二出料阀44均采用CN201721208590.2专利申请中的翻板阀。

采用上述翻板阀，极大地延长了密封圈的使用寿命，延长了翻板阀的整体使用寿命，降低了泄漏的风险，提高了真空喷雾带干机的机械密封性，从而确保了筒体1内的真空度。

如图2所示，根据本发明的第二个实施例，所述真空喷雾带干机的结构与第一个实施例相同，区别在于：

所述喷雾干燥器2上开设抽真空出口21，所述抽真空出口21通过管道与所述真空管路62上的冷凝器63的入口相连。

上述设计进一步确保了喷雾干燥器2和筒体1内的真空性，有利于确保物料的干燥均一性及色泽等干燥质量。

本发明还提供一种采用上述的真空喷雾带干机进行连续干燥的方法，包括如下步骤：

(1)开启所述抽真空系统6，控制整个真空喷雾带干机的真空度，浆液通过所述连续进料系统3进入喷雾干燥器2，所述喷雾干燥器2通过加热，将进入其内的浆液中的水和有机溶剂瞬间蒸发，进行预干燥，得到半固体的物料，经过预干燥的物料从所述喷雾干燥器2底部掉落至所述履带传送系统5上。

(2)所述物料从第一层传送带51的传送首端向传送末端传送，同时得到干燥，并在第一层传送带51的的传送末端掉落至下一层传送带51的传送首端上，沿反方向继续传送，同时得到进一步的干燥。

(3)所述物料经过最后一层传送带51的传送末端时，干燥完成，得到干燥产品，出料。

采用本发明的干燥方法，在20～80分钟开始连续出干粉，干粉出率99％。可在真空状态下完成干燥、粉碎、制粒工艺。热敏性物料不变性、不染菌，减少了干燥工艺复杂造成产品污染的环节，且能实现产品干燥过程中溶剂回收要求，增加了溶剂回收收益。

结合图1和图2，本发明的真空喷雾带干机的工作原理如下：

抽真空系统6控制整个真空喷雾带干机的真空度，浆液通过所述连续进料系统3进入喷雾干燥器2，所述喷雾干燥器2通过加热，将进入其内的浆液中的水和有机溶剂瞬间蒸发，得到半固体的物料，所述物料从所述喷雾干燥器2底部掉落至所述履带传送系统5上。

所述物料从第一层传送带51的传送首端向传送末端传送，同时得到干燥，并在传送末端掉落至下一层传送带51的传送首端上，沿反方向继续传送，并同时得到干燥。所述物料经过最后一层传送带51的传送末端时，干燥完成，得到干燥产品，出料。

水和有机溶剂被所述抽真空系统6抽出，沿着所述真空管路62进入所述冷凝器63内，被冷凝下来，不能被冷凝的气体继续沿着所述真空管路62进入真空泵61。

出料时，关闭所述第二出料阀44，打开所述第一出料阀42，干燥产品从料斗41掉落至所述中间储罐43，当所述中间储罐43内的干燥产品达到一定高度时，关闭所述第一出料阀42，打开所述第二出料阀44，干燥产品从所述中间储罐43掉落至所述成品储罐45内。

以上对本发明的具体实施例进行了详细描述，但其只作为范例，本发明并不限制于以上描述的具体实施例。对于本领域技术人员而言，任何对该实用进行的等同修改和替代也都在本发明的范畴之中。因此，在不脱离本发明的精神和范围下所作的均等变换和修改，都应涵盖在本发明的范围内。

Claims (10)

1.真空喷雾带干机，其特征在于，包括筒体，设置在所述筒体顶部的喷雾干燥器，与所述喷雾干燥器相连的连续进料系统，设置在所述筒体底部的连续出料系统，设置在所述筒体内的履带传送系统，及外部的抽真空系统，其中：

所述履带传送系统包括由上至下设置的N层传送带，及支承所述传送带的轮毂，所述轮毂成对设置在所述筒体的两端；上、下相邻的所述传送带的传送方向相反，下一层传送带的传送首端超出上一层传送带的传送末端一段距离，如此循环，其中N≥1；每一层所述传送带之间设置加热装置；

所述连续出料系统包括设置在最后一层传送带的传送末端下方的料斗，与所述料斗的底部连接的第一出料阀，与所述第一出料阀相连的中间储罐，与所述中间储罐的底部出料口相连的第二出料阀，及与所述第二出料阀相连的成品储罐；

所述抽真空系统包括真空泵，连接所述真空泵和所述筒体的真空管路，所述真空管路上设置冷凝器。

2.根据权利要求1所述的真空喷雾带干机，其特征在于，所述连续进料系统包括浆液罐，及连接所述浆液罐与所述喷雾干燥器的进料管路，所述进料管路上设置进料泵，所述进料管路的末端伸入所述喷雾干燥器内，并连接有喷头。

3.根据权利要求1所述的真空喷雾带干机，其特征在于，所述加热装置为加热板或电加热器；所述加热板内充入用于加热所述传送带上的物料的热源。

4.根据权利要求3所述的真空喷雾带干机，其特征在于，所述热源为蒸汽或热水。

5.根据权利要求1所述的真空喷雾带干机，其特征在于，所述筒体内部的两端分别设置固定板，成对的所述轮毂分别通过固定件安装在所述固定板上。

6.根据权利要求1所述的真空喷雾带干机，其特征在于，靠近所述传送带的传送末端位置设置刮料器。

7.根据权利要求1所述的真空喷雾带干机，其特征在于，所述第二出料阀与所述成品储罐之间还设置粉碎装置。

8.根据权利要求1-7中任一项所述的真空喷雾带干机，其特征在于，所述的真空喷雾带干机还包括温度传感系统及自动控制系统。

9.根据权利要求8所述的真空喷雾带干机，其特征在于，所述喷雾干燥器上开设抽真空出口，所述抽真空出口通过管道与所述真空管路上的冷凝器的入口相连。

10.一种采用权利要求1-9中任一项所述的真空喷雾带干机进行连续干燥的方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)开启所述抽真空系统，浆液通过所述连续进料系统进入喷雾干燥器进行预干燥，经过预干燥的物料从所述喷雾干燥器底部掉落至所述履带传送系统上；

(2)所述物料从第一层传送带的传送首端向传送末端传送，同时得到干燥，并在第一层传送带的传送末端掉落至下一层传送带的传送首端上，沿反方向继续传送，同时得到进一步干燥；

(3)所述物料经过最后一层传送带的传送末端时，干燥完成，得到干燥产品，出料。