基于喷雾冷冻技术的生物活性试剂固化装置及使用方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种基于喷雾冷冻技术的生物活性试剂固化装置及应用。该装置的冷冻塔上端与喷头连接，喷头上装有超声雾化器，超声雾化器与送料管连接，物料通过送料泵经送料管输入超声雾化器；冷冻塔内上半部分上部通过排气管与排风机相连，排风机连接旋风分离器，旋风分离器上部设有废气出口；冷冻塔上半部分下部通过冷风管与低温冷风机相连；冷冻塔下半部分底端装有出料阀。本发明专利技术的积极效果是：装置结构简单，使用方便，产品为浓度统一可控的冰粒形式，尺寸可控，分散性、流动性良好，使用时直接称重融化即可，无需复溶等繁琐步骤，特别适用于生物活性试剂的固化。

【技术实现步骤摘要】
基于喷雾冷冻技术的生物活性试剂固化装置及使用方法
本专利技术涉及固化装置
，具体的说，是一种基于喷雾冷冻技术的生物活性试剂固化装置及使用方法。
技术介绍
喷雾干燥技术是一种应用于物料干燥的技术方法，通过机械作用，将需干燥的物料，分散成很细的像雾一样的微粒，与热空气接触，在瞬间将大部分水分除去，使物料中的固体物质干燥成粉末，具有快速、连续、可控、高效等优势，所得产品具有良好的分散性、流动性和溶解性，特别适用于制药、水产品、乳品等各个工业加工领域。专利201510561800.5提出了一种奶粉加工的喷雾干燥系统，通过高温喷雾干燥得到奶粉产品，保证了奶粉的安全品质；专利201320829989.8提出了一种中药喷雾干燥机，通过高温喷雾干燥将中药汤药制成粉剂，并且能够实现循环干燥，使干燥成粉剂药剂的质量达到最好的状态。但是由于通过高温处理，热敏性物质的干燥问题无法得到相应的解决。冷冻干燥技术同样是一种应用于物料干燥的技术方法，其原理是将材料冷冻，使其含有的水分变成冰颗粒，然后在真空下使冰升华而达到干燥目的，具有维持物料物化性质、保质期长、抑制酶作用及微生物生长等诸多特点，特别适用于热敏性物质。专利201320426892.2提出了一种低温真空冷冻干燥机，通过高、中、低温三级复叠制冷，实现了酒精类制品的冻干；专利201420216112.6提出了一种食品冷冻干燥机，通过可编程化控制实现食品类的冻干。但是由于物料比表面积小、产品易挂壁，导致了生产速度缓慢，回收率低的问题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术的不足，提供一种基于喷雾冷冻技术的生物活性试剂固化装置及使用方法。本专利技术的目的是通过以下技术方案来实现的：一种基于喷雾冷冻技术的生物活性试剂固化装置，其包含进料装置，进气装置，排气装置，冷冻装置和出料装置；进料装置包含送料泵，送料管，超声雾化器、喷头；进气装置为冷风管和低温冷风机；排气装置包含排气管，排风机，旋风分离器和废气出口；冷冻装置为冷冻塔；出料装置为出料阀；冷冻塔由两部分组成，上半部分为圆柱状，下半部分为上圆下尖的锥体；所述冷冻塔顶端装有喷头，喷头上安有超声雾化器，超声雾化器通过送料管与送料泵连接，冷冻塔上半部分上部通过排气管与排风机相连，排风机连接旋风分离器，旋风分离器上部设有废气出口；冷冻塔上半部分下部通过冷风管与低温冷风机相连；冷冻塔下半部分底端装有出料阀。送料管口径范围为10-10000mm。冷冻塔由两部分组成，上半部分为圆柱状，圆柱长度为50-5000cm；圆柱的内径范围为10-5000cm，下半部分为上圆下尖的锥体，圆锥高度为50-5000cm；与圆柱相连的圆锥内径范围为10-5000cm。冷冻塔底部锥顶内径范围为1-4000cm。超声雾化器孔径范围为1-10000微米，超声频率范围为20000-5000000Hz,喷头孔径范围为1-10000微米。进气装置和排气装置可以为同侧或者异侧，可以为同侧，也可以为异侧；进气装置的位置可以与排气装置的位置进行互换。所述的送料泵，超声雾化器，出料阀由时间继电器控制，送料泵与超声雾化器运行周期模式可以为运行1-600min，暂停1-600min，出料阀运行周期模式可以为暂停1-600min，运行1-600min。低温冷风机的送风温度范围为-40-20℃。得到的产品为浓度统一可控的冰粒形式，尺寸可控，分散性、流动性良好，使用时直接称重融化即可，无需复溶等繁琐步骤。使用时首先开启低温冷风机及排风机，冷冻塔内达到需要的低恒温状态后，开启送料泵、超声雾化器，料液雾化后旋转喷雾成固定大小的雾状液滴，液滴下降过程中迅速凝固为成品，落入塔底，关闭送料泵、超声雾化器3，同时开启出料阀，待收集完产品后，关闭出料阀，重新开启送料泵、超声雾化器，重复上述过程完成产品连续化生产。应用范围为生物活性试剂固化。与现有技术相比，本专利技术的积极效果是：(1)本专利技术结构简单，使用方便，利用喷雾干燥技术的特点，使产品具有良好的可控性、分散性、流动性。通过改变超声雾化器频率、孔径和喷头孔径可达到改变产品尺寸的效果。(2)本专利技术利用冷冻干燥技术的特点，在低温条件下生成产品，使产品维持了其原有的物化性质，对于热敏性产品具有良好的适用性。(3)本专利技术结合喷雾干燥技术和冷冻干燥技术的优势，即避免了喷雾干燥易使产品加热变性的劣势，又避免了直接冷冻干燥由于气固相表面积小而引起的过程缓慢和产品挂壁引起的产量小回收率低的缺点。(4)本专利技术创造性的移除了干燥这一步骤，直接得到溶剂溶液颗粒产品。产品浓度可控统一，便于称重，避免了以往对干燥后固态产品提取的损失(反复冻融污染及提取量过小引起的较大误差)，且随取随用，省略了复溶过程，使产品使用方式更加简洁，浓度更佳精确。附图说明图1是本专利技术装置的结构示意图。附图中的标记为：1送料泵，2送料管，3超声雾化器，4喷头，5冷冻塔，6低温冷风机，7排气管，8排风机，9旋风分离器，10废气出口，11出料阀。具体实施方式以下提供本专利技术一种基于喷雾冷冻技术的生物活性试剂固化装置及使用方法的具体实施方式。实施例1一种生物活性试剂的冷冻喷雾装置，由进料装置、进气装置、排气装置、冷冻装置和出料装置五部分组成。进料装置包含送料泵1、送料管2、超声雾化器3、喷头4；进气装置为冷风管6和低温冷风机7；排气装置包括排气管8、排风机9、旋风分离器10和废气出口11；冷冻装置为冷冻塔5；出料装置为出料阀11。冷冻塔5由两部分组成，上半部分为圆柱状，下半部分为上圆下尖的锥体；所述冷冻塔5顶端装有喷头4，喷头4上安有超声雾化器3，超声雾化器3通过送料管2与送料泵1连接，冷冻塔5上半部分上部通过排气管8与排风机9相连，排风机9连接旋风分离器10，旋风分离器10上部设有废气出口11；冷冻塔5上半部分下部通过冷风管6与低温冷风7机相连；冷冻塔下半部分底端装有出料阀12。送料泵1、超声雾化器3、出料阀12由时间继电器控制，送料泵1与超声雾化器3运行周期模式可以为运行1-600min，暂停1-600min，出料阀12运行周期模式可以为暂停1-600min，运行1-600min。开启低温冷风机6及排风机8，使冷冻塔5内维持需要的低恒温状态；开启送料泵1、超声雾化器3，使料液通过送料泵1经送料管2进入超声雾化器3中；料液雾化后旋转喷雾成固定大小的雾状液滴，由喷头4进入到冷冻塔5内；液滴下降过程中遭遇塔内冷风对流迅速凝固为成品，落入塔底待出料阀12开启离开装置。关闭送料泵1、超声雾化器3，同时开启出料阀12，待收集完产品后，关闭出料阀12，重新开启送料泵1、超声雾化器3，重复上述过程完成产品连续化生产。得到的产品为浓度统一可控的冰粒形式，尺寸可控，分散性、流动性良好，使用时直接称重融化即可，无需复溶等繁琐步骤。以上所述仅是本专利技术的优选实施方式，应当指出，对于本
的普通技术人员，在不脱离本专利技术构思的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本专利技术的保护范围内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于喷雾冷冻技术的生物活性试剂固化装置，其特征在于，其包含进料装置，进气装置，排气装置，冷冻装置和出料装置；进料装置包含送料泵，送料管，超声雾化器、喷头；进气装置为冷风管和低温冷风机；排气装置包含排气管，排风机，旋风分离器和废气出口；冷冻装置为冷冻塔；出料装置为出料阀；冷冻塔由两部分组成，上半部分为圆柱状，下半部分为上圆下尖的锥体；所述冷冻塔顶端装有喷头，喷头上安有超声雾化器，超声雾化器通过送料管与送料泵连接，冷冻塔上半部分上部通过排气管与排风机相连，排风机连接旋风分离器，旋风分离器上部设有废气出口；冷冻塔上半部分下部通过冷风管与低温冷风机相连；冷冻塔下半部分底端装有出料阀。

【技术特征摘要】
1.一种基于喷雾冷冻技术的生物活性试剂固化装置，其特征在于，其包含进料装置，进气装置，排气装置，冷冻装置和出料装置；进料装置包含送料泵，送料管，超声雾化器、喷头；进气装置为冷风管和低温冷风机；排气装置包含排气管，排风机，旋风分离器和废气出口；冷冻装置为冷冻塔；出料装置为出料阀；冷冻塔由两部分组成，上半部分为圆柱状，下半部分为上圆下尖的锥体；所述冷冻塔顶端装有喷头，喷头上安有超声雾化器，超声雾化器通过送料管与送料泵连接，冷冻塔上半部分上部通过排气管与排风机相连，排风机连接旋风分离器，旋风分离器上部设有废气出口；冷冻塔上半部分下部通过冷风管与低温冷风机相连；冷冻塔下半部分底端装有出料阀。2.如权利要求1所述的一种基于喷雾冷冻技术的生物活性试剂固化装置，其特征在于，送料管口径范围为10-10000mm。3.如权利要求1所述的一种基于喷雾冷冻技术的生物活性试剂固化装置，其特征在于，冷冻塔由两部分组成，上半部分为圆柱状，圆柱长度为50-5000cm；圆柱的内径范围为10-5000cm，下半部分为上圆下尖的锥体，圆锥高度为50-5000cm；与圆柱相连的圆锥内径范围为10-5000cm。4.如权利要求1所述的一种基于喷雾冷冻技术的生物活性试剂固化装置，其特征在于，冷冻塔底部锥顶内径范围为1-4000cm。5.如权利要求1所述的一种基于喷雾冷冻技术的生物活性试剂固化装置...

【专利技术属性】
技术研发人员：张维冰，孙浩帆，许多，张凌怡，刘海燕，
申请(专利权)人：华东理工大学，
类型：发明
国别省市：上海,31