本发明专利技术涉及一种产业化动态喷雾冷冻干燥装置及其工艺流程。该设备结构包括依次装配的冻结室、干燥室和物料包装装置，冻结室顶部有物料雾化喷头和液氮喷头；冻结室内腔内层壁上可设置若干个小孔，物料雾化喷头设于冻结室内腔顶部中间，液氮喷头设置于冻结室外腔顶端；干燥室的内筒为双壁，水平设置于外筒内，干燥室内筒左侧与转轴连接，转轴内设的两条输送管向右与干燥室内筒的间隙相通，向左通过旋转接头与硅油处理器相连，其右侧为干燥室出料口；干燥室与冷凝器通过管道连接。本发明专利技术将喷雾冷冻、冷冻干燥和物料收集包装三个环节一体化设计，并加入了高度自动化操作及数据分析系统，降低了人工成本。降低了人工成本。降低了人工成本。
【技术实现步骤摘要】
一种产业化动态喷雾冷冻干燥装置及其工艺流程
[0001]本专利技术涉及喷雾冷冻干燥
，具体涉及一种产业化动态喷雾冷冻干燥装置及其工艺流程。
技术介绍
[0002]随着科学技术的发展及人民生活水平的提高，食品行业对于生产高价值冻干食品及高价值食用粉体的需求日益增大，希望既能冻干食品又能极大保存其原有营养价值；医药产品方面，能够生产具有生物活性高、溶性好的药品并且药品粉体粒径可控，正是目前医药领域研究学者研究的重点；化工领域，因纳米粉体具有的尺寸效应、表面(界面)效应、宏观量子隧道效应，所以在减摩抗磨、太阳能电池、光电子器件以及微电子器件等领域有很多的应用。而且应用领域大都希望纳米粒子纯度高、未氧化、粒径均匀细小，结构可控，比表面积大，分散性、稳定性能好。
[0003]喷雾冷冻干燥作为一种新型颗粒制备技术，主要由雾化、冻结和干燥三部分组成。雾化是将所需物料的前驱体溶液由雾化器或喷嘴雾化成微小液滴喷出，在低温环境中被冻结成晶体，最后在真空容器内进行干燥，得到粉末状物料。喷雾冷冻干燥是制备高品质粉体最佳的一种干燥方法，其在低温真空条件下进行，可防止热敏产品变性，防止物料氧化，还可以通过调节工艺参数调控冻干后粉体的粒径及其形貌。
[0004]目前，虽然有一些喷雾冷冻干燥室装置的专利，例如：
[0005]专利US20130118026A1提到了一种喷雾冻干技术，其是将冷冻后的颗粒置于固定的锥形容器内，物料集中在底部，需使用搅拌器翻动物料增加其干燥效率，这样对物料施加机械力，容易破坏物料原有的形态，而且搅拌速度过低无法达到物料干燥均匀的效果；
[0006]专利CN205228009U也提到了一种全自动密闭式喷雾冻干生产设备，其是将物料直接输送到干燥室内，其干燥室内装配有振荡器和不同角度的导向槽，虽然理论上可实现全自动连续式喷雾冷冻干燥，但其真空干燥室内部结构复杂，可动装置较多，很难实现产业化生产。
[0007]综上所述，喷雾冷冻干燥生产中，如何提高冷冻及干燥效率，实现粉体冻干的宏量制备，优化冻结与干燥结构之间的物料连续传输形式，更好的保证其制品质量，并且在降低成本减少资源浪费的基础上，可实现粉体产业化生产的设备，成为了喷雾冷冻干燥研究领域内亟待解决的问题。
技术实现思路
[0008]有鉴于此，本专利技术为提高冷冻和干燥效率，减少资源浪费，提供一种产业化动态喷雾冷冻干燥装置及其工艺流程，其可实现批量化、智能化生产制造，为动态生产高质量冻干产品提供了便利条件。
[0009]为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案为：一种产业化动态喷雾冷冻干燥装置，包括依次连接的冻结室、干燥室和物料包装装置，所述的冻结室的顶部设置有物料雾化喷
头和液氮喷头，其特征在于：所述喷雾冻结室、旋转干燥室和物料包装装置从上到下依次装配；冻结室下端的出口与干燥室内筒的物料入口同轴，冻结后的物料直接落入干燥室内筒；所述干燥室与物料包装装置直接连接，实现干燥粉体的无污染收集与包装；
[0010]干燥室包括静止的外筒和可旋转的内筒，干燥室内筒为双壁，水平设置于外筒内，干燥室内筒左侧与转轴连接，转轴内设的两条输送管向右与干燥室内筒的间隙相通，向左通过旋转接头与硅油处理器相连，其右侧为干燥室出料口；干燥室与冷凝器通过管道连接；
[0011]所述转轴与干燥室外筒通过真空密封装置连接，转轴通过减速机和电机相连。
[0012]所述干燥室内筒的顶部的干燥室进料口在冻结物料时其处于打开状态。
[0013]所述干燥室内筒底部设置有滑轮支架，滑轮支架固定于干燥室外筒上，外筒为圆形。
[0014]所述冷凝器与真空泵连接。
[0015]所述冻结室上部为筒形，底部为锥形，锥形底部管道与干燥室进料口同轴。
[0016]所述干燥室设置于主体支架内，冻结室固定于主体支架上端。
[0017]所述物料包装装置管道上设置有计量器和阀门，计量器和阀门分别与智能控制系统相连接。
[0018]一种产业化动态喷雾冷冻干燥装置的工艺流程，其特征在于：步骤为：
[0019]1)：在物料和氮气准备好后，启动喷雾冷冻干燥设备，智能控制系统先检测物料溶液和液氮余量，然后打开液氮阀，液氮进入冻结室对冻结室进行降温，在液氮阀打开时，同时打开干燥室进料口的阀门，随后打开物料阀，开始冻结物料液滴；
[0020]2)：物料阀打开时，智能控制系统会同时开启硅油处理器，降低干燥室内筒内温度，防止冻结的晶体熔化，当冻结室底部的传感器检测到没有物料下落后，智能控制系统会关闭物料阀和液氮阀，同时关闭干燥室进料口的阀门；
[0021]3)冻结室开始工作时，需启动冷凝器进行预冷，冻结室停止工作后，启动真空泵，同时智能控制系统命令电机驱动干燥室内筒开始转动，干燥室内筒在运行的过程中，智能控制系统会调控干燥室内筒空隙中的冷热媒的流量及流速；
[0022]4)确认物料干燥完毕后，智能控制系统会控制干燥室内筒倒转，并打开干燥室出料口的阀门，将物料从出口排出。
[0023]5)物料流入物料包装装置的收料室，再通过管道下方的计量器，智能控制系统根据设置的包装参数和计量器17的数据反馈，控制管道下方的阀门开关。
[0024]与现有技术相比，本专利技术具有如下优点和效果：
[0025]1、本专利技术结构简单，冻结室出口与干燥室入口在同一轴线上，干燥室物料出口与物料收集室直接相连，容易实现产业化生产。
[0026]2、本专利技术中干燥室内筒是水平放置在外筒内进行旋转的，干燥过程冻结颗粒可以在仓内转动，增大干燥颗粒的升华面积，内筒右端开口常开，以最大化水蒸气溢出通道，可大大提升干燥效率。
[0027]3、本专利技术中干燥室内部结构相对简单，内筒内壁有螺旋叶片，内筒右端有出料槽，其由单轴带动干燥室内筒旋转，实现物料的搅拌、输送与收集。可提高物料装载量，便于实现粉体的宏量制备。
附图说明
[0028]图1为本专利技术整体结构示意图；
[0029]图2为本专利技术干燥室的结构示意图；
[0030]图3为本专利技术传动轴示意图；
[0031]附图说明：1、物料雾化喷头，2、液氮阀，3、液氮输送管，4、冻结室外腔，5、冻结室内腔，6、冻结室，7、主体支架，8、电磁阀，9、真空过滤器，10、抽气管，11、干燥室内筒，12、干燥室出料口，13、智能控制系统，14、真空泵，15、冷凝器，16、物料包装装置，17、计量器，18、支撑架，19、出料管道阀门，20、滑轮，21、转轴，22、减速机，23、电机，24、硅油处理器，25、硅油进管，26、硅油出管，27、旋转接头，28、传动装置，29、轴承，30、真空密封装置，31、干燥室，32、干燥室进料口，33、液氮喷头，34、物料阀，35、螺旋叶片。
具体实施方式
[0032]为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种产业化动态喷雾冷冻干燥装置，包括依次连接的冻结室（6）、干燥室（31）和物料包装装置（16），所述的冻结室（6）的顶部设置有物料雾化喷头（1）和液氮喷头（33），其特征在于：所述冻结室（6）、干燥室（31）和物料包装装置（16）从上到下依次装配；冻结室（6）下端的出口与干燥室内筒（11）的物料入口同轴，冻结后的物料直接落入干燥室内筒（11）；所述干燥室（31）与物料包装装置（16）直接连接，实现干燥粉体的无污染收集与包装；干燥室（31）包括静止的外筒和可旋转的干燥室内筒(11)，干燥室内筒（11）为双壁并水平设置于外筒内，干燥室内筒（11）左侧与转轴（21）连接，转轴（21）内设的两条输送管向右与干燥室内筒（11）的间隙相通，向左通过旋转接头（27）与硅油处理器（24）相连，干燥室内筒（11）右侧为干燥室出料口（12）；干燥室（31）与冷凝器（15）通过管道连接。2.根据权利要求1所述的一种产业化动态喷雾冷冻干燥装置，其特征在于：所述转轴（21）与干燥室（31）外筒通过真空密封装置（30）连接，转轴（21）通过减速机（22）和电机（23）相连。3.根据权利要求1或2所述的一种产业化动态喷雾冷冻干燥装置，其特征在于：所述干燥室内筒（11）的顶部的干燥室进料口（32）在冻结物料时其处于打开状态。4.根据权利要求3所述的一种产业化动态喷雾冷冻干燥装置，其特征在于：所述干燥室内筒（11）底部设置有滑轮支架（20），滑轮支架（20）固定于干燥室外筒上，外筒为圆形。5.根据权利要求4所述的一种产业化动态喷雾冷冻干燥装置，其特征在于：所述冷凝器（15）与真空泵（14）连接。6.根据权利要求5所述的一种产业化动态喷雾冷冻干燥装置，其特征在于：所述冻结室（6）上部为筒形，底部为锥形，锥形底部管道与干燥室进料口（32）同轴。7.根据权利要...
【专利技术属性】
技术研发人员：彭润玲，翟浩楠，王威，肖明春，郭俊德，曹蔚，
申请(专利权)人：西安泽谷新材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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