CN1956758A - 干燥工艺及设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种工艺和/或方法以及相关设备用于喷淋冻干液体物质如果汁、药品、营养剂、茶和咖啡。液体物质喷淋(雾化)并降低温度至其共晶温度之下；由此引发液体物质中液体的相变。雾化液体物质(ALS)随后进入真空干燥室，在输送通过干燥室时ALS得到能源促进ALS中液体的升华。所述的能源能够提供温度梯度，ALS通过和暴露于该温度梯度，实施上述工艺的目的是为了最小化或者减少被干燥物质降解的可能性(减少水分含量)。

Description

干燥工艺及设备

技术领域

本发明涉及一种干燥机和一种干燥工艺。特别地，但不仅仅是，本发明涉及一种干燥机，其用于冰冻、浓缩或者干燥具有悬浮的固体颗粒或者有物质溶于其中的液体物质。

背景技术

自十九世纪四十年代后期以来，带有冷干的食品保藏工艺一直以来是食品工业兴趣的焦点。在冷干设备和工艺发展的初期，强调获得有用的(保藏)最终产品。在食品保藏的初期尝试中优选的基本步骤冰冻液体物质然后在真空下加热冰冻物质以促进脱水通常涉及热空气对流的方法。

按照营养价值和对于消费者的外观来看，干燥产品的质量是首要的。在加工和从物质中脱水的过程中，不希望损坏产品。热空气对流干燥常常导致产品收缩和其它有害影响。

批量操作已经在冷干工业应用，虽然批量加工有许多缺点包括：较长的产品加工时间，在加工的各阶段较长的停留时间(常常由于需要人工将部分加工过的物质从一个阶段传到下一阶段)，由于人为错误可能性增加减少工艺控制(由于缺乏自动化)，和产量低。批量系统通常用于小的生产过程或者需要灵活工艺的地方。

在传统的(批量冰冻)干燥工艺中，至少一种液体进料是注入浅盘中(产品厚度通常在10-20毫米之间变动)，然后将浅盘放置到冻干机的架子上。关闭分割式冷库的门，冰冻产品。在产品冰冻之后，加热碟子，冰慢慢升华。升华的蒸汽在冰冻蛇管上冷凝。一旦认为产品干燥，就将其手工移走。存在于传统冻干机中的产品象脆饼，在其能进一步加工前通常需要独立的成粒阶段。

这种通过冷冻潮湿物质然后升华脱去尽量多的过量湿气干燥该物质从而制备干燥产品的方法，主要用在物质需要干燥、但不能承受甚至中温的产业，例如某些可能会被加热损坏或者受加热影响的食品或者药品。

对于这种冰冻和干燥结合的工艺来说，需要48小时或者以上并不异常。这对于需要干燥的热敏物质是不好的。同时，如果在传统的批量冻干机中没有真空，会发生融化和玻璃化，并且可能失去全部的产品，也就是产品质量不可用或者不能销售。此外，装载和卸载工艺易于由于暴露产品污染，和从浅盘中渗漏而损失。

因此，需要一种能够快速冻干潮湿物质且生产适宜形式如粉末的最终产品的系统。至今，干燥工业还没有研制出真正连续的或者半连续的冻干工艺。

一种能够最小化潜在的污染、减少进液泄漏并且能够提高液体产量的设备对于干燥工业是有益的。如果进液能够冷干，还不需要必需的进液冷却阶段或者其后的干燥产品成粒阶段，则传统的批量冷干中的显著的问题可以被克服。

近来，冰冻和干燥阶段被进一步发展为包括多个步骤，如减少被处理物质的物理尺寸，以及在冰冻和干燥阶段级温控制。然而，在实践中高控制干燥难于有效地实施，由于被干燥的物质常常通常被配置在静止盘中，因此某些物质比该物质的其它部分易受到作用或者加热，因此导致过干或者过热并损坏了该物质。因此，利用具有对物质改进的热传递条件的干燥阶段是有益的，该阶段优选与冻干工艺连在一起。

因此，本发明的一个目的是提供一种干燥设备和/或干燥工艺或者方法，该方法至少对解决上述问题有用或者提供所述工业一种有用的选择。

所有的文献，包括本说明书引用的专利或者专利申请，在此引入作为参考。不认可任何文献构成现有技术。关于文献的讨论只是陈述文献作者的观点，申请人保留质疑所引用文献准确性和关联性的权利。应该清楚理解，虽然在此引入了许多现有技术出版物，这种参考不构成对于这些文献成为新西兰或者其它国家的公知常识的承认。

承认术语“包含”在不同的辖区内有封闭的或者开放的含义。对于本说明书的目的而言，除非另有说明，术语“包含”具有开放的含义，即采用不仅包括直接参考的所列成分，还包括其它没有明确的成分或者元素。该解释还用于当术语用在一个方法或者工艺中的一个或者多个步骤相关的“包含于”或“包含”。本发明的其它方面和优点将通过随后仅用于示例的描述变得更显而易见。

发明内容

相应地，在第一个方面，本发明广义地限定一种干燥或者浓缩具有悬浮的固体颗粒或者有物质溶于其中的液体物质的方法，包括步骤：

在低于液体物质三相点的温度和压力下保持一个室，

向室内喷入和/或雾化液体物质以产生冰冻液体物质部分(“FLS部分”)和第一蒸发液体物质部分(“FEL部分”)，

收集所述的FLS部分作为表面上的一层，和

在所述表面上输送收集的FLS部分，

其中以控制FLS部分层在所述表面厚度的速率输送收集的FLS部分的表面。

这里使用的“液体物质”指具有液体类似流动的特性，但在第一状态具有恒定重量/质量的物质。液体物质的重量/质量可以通过从其中除去组分而改变，例如通过从其中蒸发液体、留下更浓的液体物质。这种液体物质可以包含颗粒或者悬浮或溶解在溶液中固体，以及能以液体状态存在的化合物，如水或油及其类似物。

优选地，所述的输送速率实质上达到FLS部分单层厚度累积在所述的表面上。

优选地，所述的FEL通过冷凝装置冷凝。

优选地，所述的FEL从所述的室移去。

优选地，喷入和/或雾化液体物质包括喷淋以获得预定颗粒尺寸的FLS。

优选地，液体物质的喷入和/或雾化由一个或者多个喷嘴实施。

优选地，在所述表面上输送FLS的速率实质上达到FLS在所述的表面上单层厚度。

优选地，单层可以是FLS部分预定颗粒尺寸的一层的厚度。

优选地，预定的颗粒尺寸实质上为500微米或更大。

优选地，预定的颗粒尺寸约小于500微米。

优选地，预定的颗粒尺寸实质上小于200微米。

优选地，所述的表面从一个或多个喷嘴将FLS部分输送走。

优选地，所述的方法包括将FLS部分收集层暴露给加热工具的步骤，因此实质上包括升华和产生第二蒸发液体物质部分(“SEL部分”)和一产品。

优选地，所述的SEL部分由冷凝装置冷凝。

优选地，所述的SEL部分从所述室移去。

优选地，所述产品由产品去除装置从输送表面移去。

优选地，所述产品由出口从所述室移去。

优选地，所述方法用于处理带有悬浮的固体颗粒或溶解于其中的物质的液化物质，或者液体物质。

优选地，所述物质选自以下的一种或者多种：咖啡浆、液体奶、水果和/或蔬菜汁。

在第二个方面，本发明广义地限定一种用于干燥或者浓缩液体物质的装置，包含：

室和室减压装置，和

一个或者多个喷射口，通过喷射口液体物质喷入所述室，

收集液体物质的冰冻液体物质部分的收集表面，

其中所述的减压装置保持所述室的压力至少在液体物质三相点压力以下，以使喷入的液体物质分为冰冻液体物质部分(“FLS部分”)和第一蒸发液体物质部分(“FEL部分”)，

由此在使用中，FLS部分作为一层累积在收集表面并从一个或者多个喷射口以能够控制FLS部分层厚度的速率输送出。

优选地，所述的输送速率实质上达到FLS部分单层厚度累积在所述的表面上。

优选地，所述的FEL通过冷凝装置冷凝。

优选地，所述的FEL从所述的室移去。

优选地，一个或者多个喷射口包含至少一个喷淋或者雾化喷嘴。

优选地，所述喷嘴实质上决定所产生的FLS部分的尺寸以达到预定的颗粒尺寸。

优选地，所述的减压装置是气体真空泵。

优选地，所述的冷凝装置是冷却蛇管。

优选地，所述的冷却装置由冰箱冷却。

优选地，所述的收集表面包括以下输送机的一种或其联合：移动环带配置，倾斜促使冰冻液体物质部分从一个或者多个喷射口滑出的盘，震动盘。

优选地，所述倾斜盘和/或震动盘包括摩擦减少的表面。

优选地，所述摩擦减少的表面包含聚四氟乙烯(PTFE)。

优选地，在所述收集表面的FLS层部分在从一个或者多个喷射口移去时暴露于加热工具。

优选地，所述的加热工具实质上引起在所述表面上的FLS部分层升华以产生第二蒸发液体物质部分(“SEL部分”)和一产品。

优选地，所述的加热工具是以下能源的一种或者其联合：红外灯、卤素灯、白炽灯、微波或者欧姆加热所述表面。

优选地，采用产品去除装置从收集表面移去产品。

优选地，所述的产品去除装置是刮具和/或刷具。

优选地，所述的刮具实质上与表面及上面的产品接触，和将产品从表面移到出口。

优选地，所述的刷具是旋转电刷或者固定电刷，和将产品从表面引导到出口。

优选地，所述的产品通过室出口移去。

优选地，所述室的压力实质上为611.3帕或者更低。

在第三个方面，本发明广义地限定一种液体物质干燥工艺，包括步骤：

雾化液体物质，

冷却雾化液体物质(ALS)以引发相变，

将ALS送入真空下的干燥室，

加热ALS以便实质上升华，然后从所述室收集实质上干燥的ALS。

优选地，在雾化前从常温激冷所述液体物质。

优选地，送入干燥室的ALS还通过干燥室。

优选地，在ALS通过干燥室的过程中由温度梯度加热以便温度梯度实质上影响到升华。

优选地，激冷液体物质的步骤发生在激冷器以将液体物质的温度从初始温度降到更低。

优选地，雾化液体物质实质上达到预定的颗粒尺寸。

优选地，预定的颗粒尺寸实质上为500微米或更大。

优选地，预定的颗粒尺寸约小于500微米。

优选地，预定的颗粒尺寸实质上小于200微米。

优选地，喷淋式冻结装置利用冷气影响雾化液体物质(ALS)的液体的相变。

优选地，激冷通过直接或者间接与冷流体接触进行。

优选地，所述的冷流体是空气。

优选地，所述的冷流体实质上为0℃或者更低。

优选地，所述的冷流体实质上低于-20℃。

优选地，所述的喷淋式冻结装置逆流配置操作。

优选地，所述的喷淋式冻结装置并流配置操作。

优选地，ALS的温度降到其共晶温度以下。

优选地，ALS输送到分离器。

优选地，所述的ALS由空气输送到分离器。

优选地，所述的分离器是气固分离装置。

优选地，所述的气固分离装置是旋风分离器。

优选地，在气固分离装置中分离的气体返回和/或冷却用于激冷步骤。

优选地，一个或多个真空栓和/或空气栓在AFS旋风分离器出口和干燥室入口之间。

优选地，从所述的气固分离装置分离的固体进入真空干燥室。

优选地，所述真空干燥室的真空由减压装置造成。

优选地，由减压装置造成的真空实质上为600微米汞柱绝对压力或者更低。

优选地，由减压装置造成的真空的范围为200-400微米汞柱绝对压力。

优选地，所述的ALS通过表面输送。

优选地，所述的ALS通过震动表面输送。

优选地，所述的震动表面是震动盘。

优选地，所述的震动盘是空气和/或机械和/或电和/或磁驱动。

优选地，所述的震动盘输送ALS通过温度梯度以实质上影响升华。

优选地，由升华产生的蒸汽从干燥室移去。

优选地，由升华产生的蒸汽通过一个或者多个冷凝器从干燥室移去。

优选地，ALS在通过干燥室的过程中经温度梯度加热以使得温度梯度实质上影响升华。

优选地，所述的温度梯度由能源提供。

优选地，所述的能源是红外发射装置和/或微波发射装置和/或欧姆加热器。

优选地，雾化液体物质实质上获得预定的颗粒尺寸。

优选地，预定的颗粒尺寸实质上为500微米或者更大。

优选地，预定的颗粒尺寸实质上小于500微米。

优选地，预定的颗粒尺寸实质上小于200微米。

优选地，在从气固分离装置转移真空干燥室的过程中，采用冰冻系统以保持ALS的温度在其共晶温度之下。

优选地，生产的实质上减少的产品相对于液体物质而言没有液体。

在第四个方面，本发明广义地限定用于液体物质干燥工艺的设备，包括：

能够雾化液体物质的雾化器，

能够冷却雾化液体物质(ALS)以引起相变的冷却器，

能够将ALS送入保持真空的干燥室的输送机，

能够加热ALS以便影响升华和冻干的能源，和

能够收集干燥的ALS的收集器。

优选地，在液体物质雾化器之前提供能够将液体物质从初始温度激冷到较低温度的激冷器。

优选地，所述设备包括能够将ALS输送通过干燥室的输送机。

优选地，所述设备包括能够在ALS通过干燥室的过程中经温度梯度加热以便温度梯度实质上影响升华。

优选地，温度梯度实质上防止或者最小化ALS通过所述室时的加热损坏。

优选地，雾化液体物质以获得预定的颗粒尺寸。

优选地，预定的颗粒尺寸实质上为500微米或者更大。

优选地，预定的颗粒尺寸实质上小于500微米。

优选地，预定的颗粒尺寸实质上小于200微米。

优选地，喷淋式冻结装置利用冷气雾化液体物质(ALS)中的液体的相变。

优选地，所述冷气是空气。

优选地，所述冷气实质上为0℃或者更低。

优选地，所述冷气实质上低于-20℃。

优选地，真空干燥室的真空由减压装置造成。

优选地，由减压装置造成的真空实质上为600微米汞柱绝对压力或者更低。

优选地，由减压装置造成的真空的范围为200-400微米汞柱绝对压力。

优选地，所述的ALS通过震动表面输送。

优选地，所述的震动表面是震动盘。

优选地，所述的震动盘是空气和/或机械和/或电和/或磁驱动。

优选地，ALS输送通过温度梯度以实质上影响升华。

优选地，由升华产生的蒸汽通过一个或者多个冷凝器从干燥室移去。

优选地，所述的温度梯度由能源提供。

优选地，所述的能源是红外发射装置和/或微波发射装置和/或欧姆加热器。

在第五个方面，本发明广义地限定干燥室，干燥室包括：

能够震动盘的装置，

降低所述室压力的适宜装置，

所述室的出料口，和

对所述盘起作用的加热源。

优点，本发明提供一种处理液体物质以形成干物质或者至少是液体物质(以产品的形式)更浓缩的形式的改良方法/工艺。

在优选的实施方式中，本发明能够以半连续操作，或者至少比现有技术中的干燥系统允许较大量的液体物质。雾化液体物质(ALS)的输送速率足够提高干燥/浓缩的效率和/或帮助减少对产品的损坏。

附图说明

本发明的其它方面通过以下仅以实施例形式提供的说明以及参考附图将变得显而易见，其中：

图1示例一种根据本发明第三和第四方面可能的干燥机的配置实施方式。

图2是根据本发明的第一和第二方面的一个实施方式的工艺流程图。

图3是图2中示出的干燥室配置的俯视图。

图4是图2和图3中示出的干燥室配置的侧视图。

图5是图2至图4中示出的干燥室配置的端视图。

具体实施方式

现在，将参考图1-5及其说明来描述本发明。

本发明涉及液体物质冻干或者脱水/浓缩的工艺。所述工艺可用于悬浮有固体物质的液体(例如奶)或者溶解有物质的溶液。利用该喷淋式冻干机还可以处理茶、咖啡、果汁、药品和营养剂。

冻干是一种有用的保藏技术，在其它产品中，以下产品可以这种方式干燥，速溶咖啡、蔬菜干汤粉、蘑菇、草药、香料、干酪酵母素培养物、虾、用于速食早餐谷物的蔬菜、营养剂、药品和农作物。

某些特定的冻干产品终端用户可包括军队产品和/或宇宙食物，以及含有蔬菜、肉、鱼和水果的轻质野营食品。冻干工艺通常具有以下优点：低热损坏、良好的挥发性芳香物质保留、良好的维生素保留、产品快速再水合、低产品萎缩、长产品保存期-如果适当的包装、保留生物活性。虽然冻干物质还有以下显著的缺点：高干燥成本、最初冰冻对某些物质的损坏、快速变质除非包装和低湿度保存、易碎(即易溃散)、有时为了避免掉色需要预处理(例如胡萝卜)。

工艺1总的概括了第三个方面，设备由上述的第四个方面限定，含有在低于液体物质3的三相点的温度和压力下保持室2，将液体物质3喷入室2由此生成冰冻液体物质部分4和第一蒸发液体物质部分5A。

第一蒸发液体物质部分5A可通过冷凝工具6冷凝，同时在收集表面8上收集冰冻液体物质部分4作为层7。

作为层6收集的冰冻液体物质4沿收集表面8输送。表面8以控制收集的液体物质部分层的厚度的速率输送冰冻液体物质部分层7。冷凝的第一蒸发液体物质部分可从室2移去。为了将水或者蒸发液体物质部分从室内气相除去，可在蛇管上冷凝。为了将蒸发部分从冷凝蛇管上移去，可将蛇管移至高于三相点的压力下以便冰融化。因此，为了获得实质上获得连续或者半连续的操作，可使用两套或以上的冷凝蛇管；当一套冰冻时，另一套或者其余的蛇管可通过关闭某些类型的气压密封而从干燥室隔离，返回到室温并解冻。

在存储槽T中的液体物质3可喷入室2以获得预定的冰冻液体物质颗粒尺寸，这可由一个或者多个喷嘴10实施。

在收集表面收集的冰冻液体状物部分(颗粒)的厚度由收集表面8的输送速率(米每秒)决定，表面8以环带的形式(未示出)。该单层颗粒的厚度还由喷入室内的液体物质和/或喷嘴10喷入的液体物质生成的颗粒尺寸决定。

然后，收集的冰冻液体物质部分可以暴露于加热工具11，其至少可以引起部分升华，并因此生成第二蒸发液体物质部分5B和产品12。

第二蒸发液体物质部分5B还可由冷凝工具6冷凝，并从室2移去。

产品12(该状态有利地含有比在存储槽T状态中较少液体)可通过产品移去工具13从收集表面8移走，然后通过出口14从室2抽出。

在上述的工艺的另一个实施方式中，可配置一种生成产品12的设备，该产品12比在储存槽T中的液体物质较干或者浓。

通过减压工具，如气体真空泵15使室2的压力保持在三相点压力之下。

可采用一个或者多个喷射口如喷嘴10，通过其液体物质3可以喷淋。将液体物质3喷入(或喷淋)到室2，就可生成冰冻液体物质部分4和第一蒸发液体物质部分5A。

提供收集表面8以收集生成的液体物质3的冰冻液体物质部分4。

可采用冷凝工具6冷凝第一蒸发液体物质部分5A，冷凝物随后可从室2排出并移去。

可使用出口14抽出产品12形式的较干或较浓形式的液体物质3。

冰冻液体物质部分4可作为层7累积在收集表面上，并通过一个或者多个喷入口以冰冻液体物质部分累积不超过单层的速率输送到出口。

第一蒸发液体物质部分5A可通过冷凝工具6冷凝，并从室移去。冷凝工具6是冷凝蛇管。冷凝单元由制冷单元16提供的制冷机冷却。

一个或者多个喷射口包含喷淋或者雾化喷嘴。喷嘴实质上决定生成的冰冻液体物质部分的尺寸。

收集表面包括以下输送机的一个或者其联合：移动环带配置，倾斜促使冰冻液体物质部分从一个或者多个喷射口滑出的盘，震动盘。所述倾斜盘和/或震动盘包括含聚四氟乙烯的摩擦减少的表面。

在所述收集表面上的冰冻液体物质部分层在从一个或者多个喷射口输送时暴露于加热工具，其实质上引起在表面8上的冰冻液体物质部分层7升华以形成第二蒸发液体物质部分5B和产品12。

加热工具是以下能源的一种或者其联合：红外灯、卤素灯、白炽灯、微波或者欧姆加热所述表面8，其本身可直接作用于冰冻液体物质部分4。所述加热工具还可通过热传递从室内设备间接作用于冰冻颗粒，例如通过收集表面8热传递，或者通过周围室壁的能量辐射或者反射。

可采用产品去除装置从收集表面移去产品，可能已经粘着或粘附到表面上。这种产品去除装置可以是刮具和/或刷具。

所述的刮具实质上与表面8及上面的产品12接触，和将产品从表面移到出口14，而所述的刷具是旋转电刷或者固定电刷，和将产品从表面引导到出口。一旦产品移去室，其随后可包装或者进一步加工(如成粒阶段，或者真空包装以保持产品的质量)。

液体物质3可通过泵17在压力下供给注入点10，同时液体物质通过一系列阀18A进入低压环境室2。

喷淋或雾化喷入液体物质3的冰冻部分5A有利地是直接落到并在表面8上收集，然后将冰冻部分4从喷嘴10输送走。

表面8可通过选择使用或者联合使用可选择的输送表面促进冰冻部分4离开喷嘴。提供这些可选择的表面，该表面容许收集冰冻部分4的表面不累积超过冰冻部分4的单层厚度。在暴露于加热工具11的过程中，在表面8上的冰冻部分4或者层7的厚度直接决定升华(干燥)的速率。

可选择地，对于冰冻部分快速升华(干燥)最优的厚度可通过动态测量表面上的层厚决定，例如利用光反射技术。一旦喷淋到表面的层厚确定，从喷嘴移去颗粒的输送速率可以改变以配合液体物质入口的喷洒速率，或者最大化液体物质的产量(和产品产量)。液体物质的喷洒速率或者产量还可改变为与沿表面输送颗粒的速率相协调。一旦冰冻部分4暴露于加热工具11，优选升华因此导致从目前的冰冻液体物质由额外的液体移去。然后实质上减少水分含量的物质，可以指“产品”12从输送表面移去。此后，该产品可被收集并通过出口14移去室2，出口14包括一个或者多个阀(或空气栓)以防止室真空泄漏。

由于室2保持在睁开，真空泵15需要保持室内所需压力，例如水的三相点是611.3帕(或者4.585毫米Hg，或0.0887psi)。室压决不超过水的三相点压力，但取决于产品，必需达到某些温度要求以防止玻璃化和凝固点低压伴随的由于产品干燥发生的冰冻浓缩效应。某些产品必需保持在其共晶温度之下，而对于其它产品玻璃转化温度是临界值。由于容器内的压力将决定升华温度和此后的产品温度，工艺常常在显著低于611.3帕的压力下操作，例如，咖啡-21℃和94帕；果汁-30℃和38帕。当然，应该认识到该技术应用于大多数含有悬浮颗粒或者溶解有物质的液体物质。热动力领域的熟练技术人员能够理解压力和温度之间的关系，和室条件如何决定闪蒸(生成第一蒸发液体物质部分)以及形成的冰冻液体物质部分的结果温度。室条件可改变以最大化产量水平和/或室内冰冻发生水平。

液体进料可通过喷嘴直接进入真空室，选择喷嘴和进料压力以保持稳定的喷雾。在三相点环境下，物质不能液态存在，意味着某些液体几乎立即被汽化，导致其余液体冰冻。所以不需要外界能源提供熔化焓，其实际上是“自由的”。此外，作为同一工艺的结果，约七分之一的升华是自由的。这意味着对于给定的产品负荷，喷淋冻干比传统的批量冻干所需能量至少少于10％。

所述产品冰冻为非常细的颗粒，其最大尺寸受表面张力和蒸汽压(通常为100微米或更低)的限制。冰冻颗粒置于加热的盘或带上，在此由于水分升华而干燥，和在沿干燥器长度方向输送时通过冷凝蛇管冷凝。冻干次数可由下式估算(Fellows，1997)：

$t_d=\frac{x^2\mathrm{\ρ\Δ}{\mathrm{M\λ}}_s}{{8k}_d\mathrm{\ΔT}}$

其中：t_d＝干燥次数(s)，x＝产品层厚(m)，k_d＝干产品的导热系数(W/mK)，ρ＝产品的体积密度(kg/m³)，ΔM＝水分含量变化(干基)，ΔT＝温度推动力(℃)和λ_s＝升华焓(J/kg)。该方程式示出了干燥次数与干燥表面上产品层厚的平方成正比。

本发明的第二方面可称作半连续工艺中的喷淋冻干工艺，且可结合成连续的生产线，其可节省操作劳动，并还能消除暴露或者产品污染。此外，由于干燥器中的干产品呈粉末状，减少了随后的成粒阶段。

可将聚四氟乙烯(PTFE)涂覆表面如带输送系统附着于变速驱动，允许产品在带上停留的时间在约1-12分钟间变动，取决于暴露于加热工具升华所需量水分。带的长度约为2米，带速约在0.17-2米/每分钟。所述产品可通过多个喷嘴喷淋，例如四个平行喷嘴，以在带宽(可约为0.5米)上平均分布产品。

预期颗粒尺寸的大多数在10-100微米的范围内，因此，由于产品将粘附在表面(或者带)上即使带有PTFE(聚四氟乙烯)涂层，可在输送器的端部(或者沿表面的任一位置)采用移去工具如刀口，或者刷或刮具配置。如果刮具或者刀口效果不够，可使用PTFE或者其它类型材料的刷刮去颗粒。刷配置可能导致颗粒聚集，其可能有益或者无益，取决于为颗粒产品设计的下游处理。

进料喷嘴10可直接突出到真空室2。真空室2的压力保持在液体3的三相点之下，因此当液体物质3排出喷嘴10时，由于压降低于液体三相点压力，一些水分5A立即蒸发(“闪蒸”)。蒸发工艺从微滴除去大量的热以致于产品中剩余的水分冰冻。基于蒸发潜热(约2250kJ/kg)和焓(约333kJ/kg)的数量，蒸发1克水分将冰冻约6.5克剩余水分4。冰冻液体物质部分4的剩余水分可选择地通过真空室内的加热工具或者能源如红外、卤素灯或其它能源11除去。

这类配置的潜在优点还包括所需外界能源(电能)显著减少以致几乎不需要电能冰冻产品以及减少盘加热所需电能；和大部分减少与输送冰冻产品(结块、压实、聚集、融化/再冰冻)相关的困难。

喷淋冰冻干燥器涉及较少装备(因此减少资金花费)，由于其机械设计较简单，和存在潜在的对干燥盘上产品的横向分布有较强控制(因为鉴于之前可以控制喷淋模式，冰冻产品仅仅落到盘上。)

喷淋冻干较传统批量冻干的一些主要优点是减少了干燥时间(数秒相对于数小时)；最小化对热敏物质损坏的可能性；由于新的冰冻工艺减少约10％的能量消耗，该工艺有效地减少成本，且基本上省去了所需的后续成粒阶段，该阶段常常需要费用大并且导致产品损失。

利用这种半连续工艺，避免了暴露于污染物并且喷淋冻干机可以结合成连续的生产线，比传统的冻干机劳动密集程度低。

在如第一、二和/或五方面说广义限定的本发明的其它方面，如在图2、3、4和5中示出的改进的连续喷淋冻干工艺提供一种干燥工艺和设备。液体物质如咖啡(未示出)在激冷室21从其初始温度激冷到较低温度。该步骤是可选择的。液体进料在通过泵(未示出)的压力引导下进行，。通过高压喷嘴(未示出)进入冰冻室22。理想的，雾化液体物质的颗粒尺寸实质上低于200-300微米(μm)。进料与冷气流(-20℃或者更低)并流进入冰冻室22，并雾化和冰冻生成雾化冰冻物质(ALS)。所述的ALS在其共晶温度下快速冰冻以防止融化。冰冻的ALS通过冷气流气体输送到喷淋式冻结装置和旋风分离器23，冷冻的ALS在此从旋风分离器23的底部排出，出口空气流从旋风分离器23的顶部排出。来自喷淋式冻结装置的出口空气流温度必需在冰冻ALS的共晶温度之下。风扇或者鼓风机24将出口空气流从旋风分离器吹过制冷系统，在此情况下，空气在返回到喷淋冰冻室22之前由蒸发器25冷却至其初始温度。

此后，冰冻产品由重力落入附着于旋风分离器的末端室(未示出)。真空或者空气栓27允许产品从旋风分离器的底部进入干燥室28而不中断干燥室内部的真空。末端室和空气栓由制冷系统的冷空气冷却，在此情况下冷却器26防止冰冻ALS融化。干燥室通过真空泵212保持在200-400微米汞柱的绝对压力。冰冻的ALS落在倾斜的气动震动盘29上，震动盘29将干燥产品送往干燥器的出料端。为影响升华和冻干，盘通过位于盘29下面的辐射和/或传导热源210加热。盘的表面温度控制在沿长度方向下降以保证完全干燥而不损坏产品(未示出)。干燥的ALS(产品)通过出料真空栓213排出。需要两台冷凝器211连续运行该系统。一台冷凝器在干燥期间正常操作，同时另一台从干燥室隔离并除冰。

根据本发明的第一个方面的一种改进的液体物质干燥工艺，包括一个或多个步骤：将液体物质从初始温度激冷，雾化液体物质以便获得预定的颗粒尺寸，冰冻雾化液体物质(ALS)至其共晶温度之下，将冰冻ALS输送到保持在真空下的干燥室，加热冰冻ALS以便升华和冻干，然后从所述室收集干燥的ALS。

液体物质可以限定为任何含有液体的物质。其实例包括奶、咖啡、酒精饮料、药品、营养剂、功能食品、农产品，或者其它有水分含量的物质。物质中所需的液体量是非常小的，使得物质在一段时间内降解，因此需要除去任何“自由”的液体。

将ALS输送到干燥室可通过任何适宜的输送方法/设备实现。例如，这些可包括气动方法、机械方法、电动或者重力辅助输送方法也可适用。

在第一和/或第二方面的另一种优选实施方式中，提供一种改进的液体物质干燥工艺，包括一个或多个步骤：将液体物质从初始温度激冷，雾化液体物质以便获得预定的颗粒尺寸，冰冻雾化液体物质(ALS)至其共晶温度之下，将冰冻ALS输送到保持在真空下的干燥室，输送ALS通过干燥室，和在其通过干燥室的过程中利用温度梯度加热冰冻ALS以便升华和冻干，同时在ALS通过所述室至干燥ALS收集点的过程中防止或者最小化任何对ALS的热损坏。激冷液体物质的步骤可发生在激冷室以将液体物质的初始温度降到更低。例如，其可以是激冷液体物质从室温和/或储存条件便利温度到更低的温度。该激冷步骤是可选择的，但其可以帮助和降低喷淋式冻结装置所需的冷冻负荷。

激冷可通过适宜的能够将物质从初始温度降到更低温度的方法或者设备实现。优选激冷通过导热单元实现，这些可以是如制冷机、板式换热器、壳和管换热器、热泵、冷气对流设备、气-液冷冻及其它适宜的冷冻设备。喷淋式冻结装置是连续工艺配置的一个非常重要的方面，其需要迅速降温至物质的共晶温度之下，并雾化液体物质。优选地，液体物质的雾化可通过各种进料装置发生如单头液体喷嘴(压力式)、双头液体喷嘴(汽化型)，离心型(涡流盘)、超音喷嘴和各种其它的旋转式喷雾机和空气雾化技术都可以采用。

ALS的冷冻可通过使用能够冰冻ALS的冷却器实现。优选液体物质的雾化和冷冻都发生在喷淋式冻结装置中。

喷淋冰冻有许多优点，特别是作为颗粒形成可以生成特定或者预定的颗粒尺寸，和规格或特定的质量，实质上保持整个喷淋式冻结装置操作连续。喷淋式冻结装置操作理想地连续并适用于自动化控制，其响应时间快。喷淋冰冻对于热敏和热抗物质都有用。但应该理解，半连续工艺也是需要的。

当ALS的温度降低时发生相变，也就是其中的液体冰冻或者降低到他们的共晶温度(即固体)。

在后面的状态中，一旦暴露于温度梯度和能源，液体可能从冰冻升华。

旋风分离器是用于分离气固相的一种主要方法，并提供有效的分离。冰冻ALS和气体分离，气体循环以激冷液体物质，冰冻(固体)ALS输送通过干燥室。

升华是液体物质通过ALS蒸发从冰冻液体(固体)到气体(液体蒸汽)的相变。冰冻ALS理想的升华和/或干燥发生在表面。更优选，所述表面是震动表面。进一步更优选，震动表面是震动盘，其中震动是由气动和/或机械和/或电动方式产生。给要干燥的冰冻ALS诱导和/或提供某些震动是有利的以提高和促进雾化颗粒的改进的传热。

升华(即ALS干燥和除去“自由”液体)可通过能源如红外装置发射能量引发和作用，优选地震动干燥盘提高对ALS的传热特性并使得干燥阶段更均匀且可控。加热ALS的能源可以是任何适宜于引发冰冻液体ALS升华的能源。该适宜的能源的实例包括：红外发射装置、微波、辐射加热器、对流加热器和能够提供足够引发ALS冰冻“自由”液体升华的能源。

通过控制空气流量、温度和压力减少物质中水分含量，从物质中除去液体以形成干燥产品有助于抑止导致分解和酸败的微生物。除去水分还可降低重量，这是运输所考虑的并对其非常有用。

某些物质的化学预处理进一步提高产品的保存期。所述预处理可包括实质上改进保藏。

通常工业级的脱水要求原料产品尺寸减少和/或特别地提高工艺特性。冻干是物质冰冻状态的干燥，优选干燥阶段发生在允许冰发生直接从固体到气体的相变的绝对压力下。在本发明中，冻干产品优选在干燥室阶段不被损坏。

在第一个和第二个方面的改进干燥工艺中，液体物质可在喷淋式冻结装置中升华获得实质上为500微米或者更大的颗粒尺寸。可选的，获得的颗粒尺寸实质上为500微米或者更小，甚至实质上为200微米。液体物质的雾化是需要的以便雾化液体物质的温度能迅速地降到其共晶温度之下。此外，液体物质的雾化和其后的冰冻允许颗粒产品被提高干燥控制和传热特性的工艺处理。

所述设备或喷淋式冻结装置可以是对流配置，尽管其还可以是喷淋冻结装置可利用冷气影响ALS中液体相变的并流配置。冷气可影响相变导致雾化液体物质(也就是ALS降低到其共晶温度以下)中的液体冰冻。喷淋式冻结装置利用的影响相变的冷气可以是冷空气，尽管任何适宜的影响ALS中含有的液体的相变的气体都可以使用。

所用的冷气实质上可为0℃或者更低，甚至更优选的是冷气实质上低于-20℃。

一旦ALS冰冻/降低到其共晶温度之下，此后将其输送到分离器，且可气动输送。分离器可以是气固分离装置，例如旋风分离器。

从旋风分离器分离的气体可返回和/或用于喷淋式冻结装置的制冷。其还可循环到喷淋式冻结装置以家扫蒸发器的冷却符合。蒸发器用于冷却用于引发ALS相变的气体。但可使用任何适宜于冷却气体设备，蒸发器作为这种情形的一个实例。适宜的冷却设备包括制冷机、板式换热器、壳和管换热器和其它能够将气体冷却至供应喷淋式冻结装置以强制ALS中液体相变为固(冰冻)态的换热单元。

优选在冰冻ALS旋风分离器出口和干燥室进口之间设置一个或者多个真空和/或空气栓，或者其它类型的压力密封装置。其有利于提供一个或多个气压阀以保持干燥室内的真空。离开这些气压阀，可能无法获得干燥室的真空。气压阀如阀特别适用，虽然任何其它适宜于密封真空干燥室和保证干燥室保持真空的装置都可使用。

在进一步的实施方式中，还可采用制冷系统以保持冰冻ALS在从旋风分离器至真空干燥室的传送过程中温度低于其共晶温度。冰冻ALS的温度保持在其共晶温度之下有利于最小化任何如果ALS升至其共晶温度发生的产品损坏或者变质。

真空干燥室的真空由适宜的减压装置生成。

由任何适宜的减压装置生成的真空实质上为600微米汞柱的选择压力或者更低。更优选地，生成的真空实质上在200-400微米汞柱的绝对压力范围内。

传送或者输送冰冻ALS通过真空室可由震动表面完成，其中震动表面是震动盘。震动盘可以是气动、电动和/或通过机械方式驱动以给盘提供震动。

震动盘输送冰冻ALS通过温度梯度以影响升华，升华产生的蒸汽由一个或者多个冷凝器及其类似装置从干燥室移去。

横过干燥盘的温度梯度由能源如红外发射器提供。但是，使用其它能源是可以想象的，如欧姆加热器和微波装置。

由改进的干燥工艺和设备生产的产品实质上没有液体，换句话说实质上是干燥的或者至少实质上减少了液体含量。用于提高干燥的设备，需要促进了以下的一个或者多个步骤：将液体物质从初始温度激冷至较低温度，雾化液体物质以获得预定的颗粒尺寸，冰冻雾化液体物质(ALS)至其共晶温度之下，将冰冻ALS输送到可保持在真空下的干燥室，输送ALS通过干燥室，加热冰冻ALS以便升华和冻干，然后从干燥室收集干燥的ALS。在一可替换的实施方式中，所述设备限定为用于改进干燥工艺的设备，可促进以下的一个或者多个步骤：将液体物质从初始温度激冷，雾化液体物质以便获得预定的颗粒尺寸，冰冻雾化液体物质(ALS)至其共晶温度之下，将冰冻ALS输送到保持在真空下的干燥室，输送ALS通过干燥室，和在其通过干燥室的过程中利用温度梯度加热冰冻ALS以便温度梯度影响升华和冻干，同时在ALS通过所述室至干燥ALS收集点的过程中防止或者最小化任何对ALS的热损坏。

优选但不是必需的将所述步骤或者方法联结成连续工艺。连续工艺具有许多优点。

此外，配置为以连续基础运行的工艺是优选的工艺系统，其更易于最大化生产率，产量更高，减少单位产品的工艺时间，由于最优化控制而提高质量，总的较高效率的工艺，减少人工操作和/或与可能污染设备和/或物质的物质接触是需要的，优选的减少人工劳动还可家扫伤害。此外，连续工艺允许装备设计用于最优化解决冻干产品的连续处理和生产。

真空干燥室设计为在绝对压力范围为200-400微米汞柱的压力下操作。干燥室的真空状态允许冰冻液体的优选相变(升华)为气/蒸汽相。升华物质(蒸汽)优选通过使用冷凝器除去。在一个优选的实施方式中，干燥室连续运行，并可以与附加的喷淋式冻结装置、分离装置(旋风分离器)、包装系统联结为批量、半连续或者连续基础。

在本发明的一个优选实施方式中，冰冻的ALS可落到倾斜的气动震动盘上，(虽然可以采用其它震动盘系统)输送ALS通过温度梯度以影响升华并在干燥器末端出料。干燥产品从真空出料阀(保证维持真空)排出到下一步的处理阶段。例如，下一步处理阶段可以包括离散的包装系统。

优选盘的表面温度在气长度方向可控以保证完全干燥而不损坏产品。

干燥可定义为在能控制的条件下应用能量将通常存在于物质内绝大多数水分通过蒸发除去。脱水的主要目的是通过减少水分含量增加物质的保藏寿命。

干燥可能导致食品食用品质和营养价值变差。水分在保鲜方面起着重要作用，冰冻和干燥食品作为化学、微生物和酶反应的解决方案。

干燥器可包括震动盘、减压工具、进料口、出料口和热源。震动盘提供从进料口输送冰冻ALS到出料口的震动表面(在其上发生升华)。进料口是冰冻ALS进入干燥器的进口，出料口是干燥ALS(升华后)的出口。

热源用于引发冰冻液体在震动盘长度方向从冰冻ALS升华。

因此有利地提供了一系列处理阶段，其中液体物质可被加工和实质上干燥或者减少气液体含量。所述的步骤如激冷液体物质，雾化液体物质，冷却ALS以引发ALS内液体相变，选择地从冷气中分离相变ALS，输送相变的ALS至干燥室，和通过升华从ALS中除去液体可称作提供实质上减少液体/水分含量物质的一系列处理。但是，还可考虑先进行预处理，液体物质可直接进入真空室(保持在被处理液体物质的三相点压力之下的真空状态)。该直接进入可能导致部分液体闪蒸，其余的液体物质随后降温以便产生冰冻液体物质颗粒。这些冰冻颗粒可随后在干燥室内处理以引发剩余液体升华以获得实质上更干燥的液体物质。

预处理可被认为提高整体工艺，虽然可以先进行预处理，其中液体物质直接进入真空干燥室是一种选择。

本领域熟练技术人员能够认识到和理解，并能够计算完成本发明所需的泵、加热器、电动机、喷淋或者雾化喷嘴的尺寸，应该认识到有许多变量支配或者影响这些组件的尺寸。还应该认识到设计真空室是本领域熟练技术人员范围之内的一虽然其是适宜于本发明的上述联合和有利地体现。

本发明的各方面已经仅以示例形式描述，应该认识到可以进行的改变和添加都不偏离所附权利要求书限定的范围。

Claims (107)

1.一种干燥或者浓缩具有悬浮的固体颗粒或者有物质溶于其中的液体物质的方法，包括步骤：

在低于液体物质三相点的温度和压力下保持一个室，

向室内喷入和/或雾化液体物质以产生冰冻液体物质部分(“FLS部分”)和第一蒸发液体物质部分(“FEL部分”)，

收集所述的FLS部分作为表面上的一层，和

在所述表面上输送收集的FLS部分，

其中所述表面输送收集的FLS部分，以控制FLS部分层在所述表面上厚度的速率进行。

2.根据权利要求1的方法，其中输送的速率达到实质上累积在所述表面上的FLS部分为单层厚度。

3.根据权利要求1或者2的方法，其中FEL通过凝装置冷凝。

4.根据权利要求1-3任一项的方法，其中FEL从所述室中移出。

5.根据前述任一项权利要求的方法，其中喷入和/或雾化液体物质包括喷淋以获得预定颗粒尺寸的FLS。

6.根据前述任一项权利要求的方法，其中喷入和/或雾化液体物质由一个或者多个喷嘴实施。

7.根据前述任一项权利要求的方法，其中FLS在所述表面的输送速率达到实质上FLS在所述表面上的单层厚度。

8.根据权利要求7的方法，其中所述的单层可以是FLS部分具有预定颗粒尺寸的单个层的厚度。

9.根据权利要求8的方法，其中预定的颗粒尺寸实质上是500微米或者更大。

10.根据权利要求8的方法，其中预定的颗粒尺寸实质上小于500微米。

11.根据权利要求8的方法，其中预定的颗粒尺寸实质上小于200微米。

12.根据前述任一项权利要求的方法，其中所述的表面将FLS部分从一个或者多个喷嘴输送走。

13.根据前述任一项权利要求的方法，其中所述的方法包括步骤：将收集的FLS部分层暴露于加热设备，因此实质上引发升华并产生第二蒸发液体物质部分(“SEL部分”)和产品。

14.根据权利要求13的方法，其中SEL部分由冷凝装置冷凝。

15.根据权利要求13或者14的方法，其中SEL部分从所述室中移出。

16.根据权利要求13-15任一项的方法，其中所述的产品由产品去除装置从所述输送表面移出。

17.根据权利要求13-16任一项的方法，其中产品通过出料口移出所述室。

18.根据前述任一项权利要求的方法，其中所述的方法用于处理流化物质，或者悬浮有固体颗粒或溶解有物质的液体物质。

19.根据前述任一项权利要求的方法，其中所述的物质选自以下的一种或者多种：咖啡浆、液体奶、水果和/或蔬菜汁。

20.一种用于干燥或者浓缩液体物质的设备，包含：

室和室减压装置，和

一个或者多个喷射口，通过喷射口液体物质喷入所述室，

收集表面，用于收集液体物质的冰冻液体物质部分，

其中所述的减压装置保持所述室的压力至少在液体物质三相点压力以下，以使喷入的液体物质分为冰冻液体物质部分(“FLS部分”)和第一蒸发液体物质部分(“FEL部分”)，

由此在使用中，FLS部分作为一层在收集表面累积并从一个或者多个喷射口以能够控制FLS部分层厚度的速率输送出。

21.根据权利要求20的设备，其中所述的输送速率实质上达到FLS部分单层厚度累积在所述的表面上。

22.根据权利要求20或者21的设备，其中所述的FEL通过冷凝装置冷凝。

23.根据权利要求20-22任一项的设备，其中所述的FEL从所述室中移出。

24.根据权利要求20-23任一项的设备，其中一个或者多个喷射口包含至少一个喷淋或者雾化喷嘴。

25.根据权利要求24的设备，其中所述喷嘴实质上决定所产生的FLS部分的尺寸以达到预定的颗粒尺寸。

26.根据权利要求20-25任一项的设备，其中所述的减压装置是气体真空泵。

27.根据权利要求20-26任一项的设备，其中所述的冷凝装置是冷却蛇管。

28.根据权利要求20-27任一项的设备，其中所述的冷却装置由冰箱冷却。

29.根据权利要求20-28任一项的设备，其中所述的收集表面包括以下输送机的一种或其联合：移动环带配置，促使冰冻液体物质部分从一个或者多个喷射口滑出的倾斜盘，震动盘。

30.根据权利要求29的设备，其中所述倾斜盘和/或震动盘包括摩擦减少的表面。

31.根据权利要求30的设备，其中所述摩擦减少的表面包含聚四氟乙烯(PTFE)。

32.根据权利要求20-31任一项的设备，其中在所述收集表面FLS部分的层在从一个或者多个喷射口移去时暴露于加热设备。

33.根据权利要求32的设备，其中所述的加热设备实质上引起在所述表面上FLS部分层升华以产生第二蒸发液体物质部分(“SEL部分”)和一种产品。

34.根据权利要求32或者33的设备，其中所述的加热工具是以下能源的一种或者其联合：红外灯、卤素灯、白炽灯、微波或者欧姆加热所述表面。

35.根据权利要求33或者34的设备，其中采用产品去除装置从收集表面移去所述产品。

36.根据权利要求35的设备，其中所述的产品去除装置是刮具和/或刷具。

37.根据权利要求36的设备，其中所述的刮具实质上与表面及上面的产品接触，并且将产品从表面移到出口。

38.根据权利要求36的设备，其中所述的刷具是旋转电刷或者固定电刷，并且将产品从表面引导到出口。

39.根据权利要求33-37任一项的设备，其中所述的产品通过室出口移去。

40.根据权利要求20-39任一项的设备，其中所述室的压力实质上维持在611.3帕或者更低。

41.一种用于液体物质的干燥工艺，包含步骤：

雾化液体物质，

冷却雾化液体物质(ALS)以引发相变，

将ALS送入真空下的干燥室，

加热ALS以进行实质上升华，然后从所述室收集实质上干燥的ALS。

42.根据权利要求41的干燥工艺，其中在雾化前从初始温度激冷所述液体物质。

43.根据权利要求41或者42的干燥工艺，其中送入干燥室的ALS还通过干燥室传送。

44.根据权利要求41-43任一项的干燥工艺，其中在ALS通过干燥室的过程中进行温度梯度加热以使得温度梯度实质上影响升华。

45.根据权利要求42-44任一项的干燥工艺，其中激冷液体物质的步骤发生在激冷器中以将液体物质的温度从初始温度降到更低。

46.根据权利要求41-45任一项的干燥工艺，其中雾化液体物质实质上得到预定的颗粒尺寸。

47.根据权利要求46的干燥工艺，其中预定的颗粒尺寸实质上为500微米或更大。

48.根据权利要求46的干燥工艺，其中预定的颗粒尺寸实质上小于500微米。

49.根据权利要求46的干燥工艺，其中预定的颗粒尺寸实质上小于200微米。

50.根据权利要求41-49任一项的干燥工艺，其中喷淋式冻结装置利用冷气影响在雾化液体物质(ALS)中液体的相变。

51.根据权利要求42-50任一项的干燥工艺，其中激冷通过直接或者间接与冷流体接触进行。

52.根据权利要求51的干燥工艺，其中所述的冷流体是空气。

53.根据权利要求51或者52的干燥工艺，其中所述的冷流体实质上为0℃或者更低。

54.根据权利要求51或者52的干燥工艺，其中所述的冷流体实质上低于-20℃。

55.根据权利要求50-54的干燥工艺，其中所述的喷淋式冻结装置以逆流配置操作。

56.根据权利要求50-54的干燥工艺，其中所述的喷淋式冻结装置以并流配置操作。

57.根据权利要求41-56任一项的干燥工艺，其中ALS的温度降到其共晶温度以下。

58.根据权利要求41-57任一项的干燥工艺，其中ALS输送到分离器。

59.根据权利要求41-57任一项的干燥工艺，其中所述的ALS由空气输送到分离器。

60.根据权利要求58或者59的干燥工艺，其中所述的分离器是气固分离装置。

61.根据权利要求60的干燥工艺，其中所述的气固分离装置是旋风分离器。

62.根据权利要求60或者61的干燥工艺，其中在气固分离装置中分离的气体返回和/或冷却用于激冷步骤。

63.根据权利要求61或者62的干燥工艺，其中一个或多个真空栓和/或空气栓在AFS旋风分离器出口和干燥室入口之间。

64.根据权利要求60-63任一项的干燥工艺，其中从所述的气固分离装置分离的固体进入真空干燥室。

65.根据权利要求41-64任一项的干燥工艺，其中所述真空干燥室的真空由减压装置造成。

66.根据权利要求65的干燥工艺，其中由减压装置造成的真空实质上为600微米汞柱绝对压力或者更低。

67.根据权利要求65的干燥工艺，其中由减压装置造成的真空的范围为200-400微米汞柱绝对压力。

68.根据权利要求41-67任一项的干燥工艺，其中所述的ALS通过表面输送。

69.根据权利要求41-68任一项的干燥工艺，其中所述的ALS通过震动表面输送。

70.根据权利要求69的干燥工艺，其中所述的震动表面是震动盘。

71.根据权利要求69或者70的干燥工艺，其中所述的震动盘是空气和/或机械和/或电和/或磁驱动。

72.根据权利要求70或者71的干燥工艺，其中所述的震动盘输送ALS通过温度梯度以实质上影响升华。

73.根据权利要求41-72任一项的干燥工艺，其中由升华产生的蒸汽从干燥室中移出。

74.根据权利要求73的干燥工艺，其中由升华产生的蒸汽通过一个或者多个冷凝器从干燥室移去。

75.根据权利要求41-74任一项的干燥工艺，其中ALS在通过干燥室的过程中经温度梯度加热以使得温度梯度实质上影响升华。

76.根据权利要求41-75任一项的干燥工艺，其中所述的温度梯度由能源提供。

77.根据权利要求76的干燥工艺，其中所述的能源是红外发射装置和/或微波发射装置和/或欧姆加热器。

78.根据权利要求41-77任一项的干燥工艺，其中雾化液体物质实质上获得预定的颗粒尺寸。

79.根据权利要求78的干燥工艺，其中预定的颗粒尺寸实质上为500微米或者更大。

80.根据权利要求78的干燥工艺，其中预定的颗粒尺寸实质上为500微米或者更小。

81.根据权利要求78的干燥工艺，其中预定的颗粒尺寸实质上小于200微米。

82.根据权利要求60-81任一项的干燥工艺，其中在从气固分离装置转移真空干燥室的过程中，采用冰冻系统以保持ALS的温度在其共晶温度之下。

83.根据权利要求41-82任一项的干燥工艺，其中得到的产品实质上减少并且相对于液体物质而言不含有液体。

84.一种用于液体物质干燥工艺的设备，包含：

能够雾化液体物质的雾化器，

能够冷却雾化液体物质(ALS)以引起相变的冷却器，

能够将ALS送入保持真空的干燥室的输送机，

能够加热ALS以便影响升华和冻干的能源，和

能够收集干燥的ALS的收集器。

85.根据权利要求84的用于干燥工艺的干燥设备，其中激冷器能够在液体物质雾化器之前将液体物质从初始温度激冷到较低温度。

86.根据权利要求84或者85的用于干燥工艺的干燥设备，其中所述设备包括能够将ALS输送通过干燥室的输送机。

87.根据权利要求84-86任一项的用于干燥工艺的干燥设备，其中所述设备包括能够在ALS通过干燥室的过程中经温度梯度加热以使得温度梯度实质上影响升华。

88.根据权利要求87的用于干燥工艺的干燥设备，其中温度梯度实质上防止或者最小化ALS通过所述室时的加热损坏。

89.根据权利要求84-88任一项的用于干燥工艺的干燥设备，其中雾化液体物质以获得预定的颗粒尺寸。

90.根据权利要求89的用于干燥工艺的干燥设备，其中预定的颗粒尺寸实质上为500微米或者更大。

91.根据权利要求89的用于干燥工艺的干燥设备，其中预定的颗粒尺寸实质上小于500微米。

92.根据权利要求89的用于干燥工艺的干燥设备，其中预定的颗粒尺寸实质上小于200微米。

93.根据权利要求84-92任一项的用于干燥工艺的干燥设备，其中喷淋式冻结装置利用冷气来影响雾化液体物质(ALS)中液体的相变。

94.根据权利要求93的用于干燥工艺的干燥设备，其中所述冷气是空气。

95.根据权利要求93或者94的用于干燥工艺的干燥设备，其中所述冷气实质上为0℃或者更低。

96.根据权利要求93或者94的用于干燥工艺的干燥设备，其中所述冷气实质上低于-20℃。

97.根据权利要求84-96任一项的用于干燥工艺的干燥设备，其中真空干燥室的真空由减压装置造成。

98.根据权利要求97的用于干燥工艺的干燥设备，其中由减压装置造成的真空实质上为600微米汞柱绝对压力或者更低。

99.根据权利要求97的用于干燥工艺的干燥设备，其中由减压装置造成的真空范围为200-400微米汞柱绝对压力。

100.根据权利要求84-99任一项的用于干燥工艺的干燥设备，其中所述的ALS通过震动表面输送。

101.根据权利要求100的用于干燥工艺的干燥设备，其中所述的震动表面是震动盘。

102.根据权利要求101的用于干燥工艺的干燥设备，其中所述的震动盘是空气和/或机械和/或电和/或磁驱动。

103.根据权利要求84或者102的用于干燥工艺的干燥设备，其中ALS输送通过温度梯度以实质上影响升华。

104.根据权利要求84或者103的用于干燥工艺的干燥设备，其中由升华产生的蒸汽通过一个或者多个冷凝器从干燥室中移出。

105.根据权利要求103的用于干燥工艺的干燥设备，其中所述的温度梯度由能源提供。

106.根据权利要求105的用于干燥工艺的干燥设备，其中所述的能源是红外发射装置和/或微波发射装置和/或欧姆加热器。

107.一种干燥室，包含：

能够震动盘的装置，

降低所述室压力的适宜的装置，

所述室的出料口，和

作用于所述盘的加热源。

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