一种真空喷雾冷冻干燥机制造技术

本申请提供一种真空喷雾冷冻干燥机，包括进料装置、真空干燥装置，进料装置包括进料泵及预处理机构，预处理机构连通进料泵及真空干燥装置，预处理机构用于对物料进行预降温处理，真空干燥装置包括石英玻璃罩及若干个环形红外加热器，若干个环形红外加热器套设于石英玻璃罩的外侧壁，以使石英玻璃罩内形成加热升华区。通过预处理机构对物料进行预降温，使物料的温度更为接近物料冰点，在进入真空干燥装置后，可更为充分的凝固为固态小冰晶，提高产品的质量，通过石英玻璃罩内形成的加热升华区，在物料凝结为小冰晶后，下落并通过加热升华区时，可通过环形红外加热器对其进行干燥升华，避免受热不均和换热效率低下，进一步提高生产质量和效率。生产质量和效率。生产质量和效率。

【技术实现步骤摘要】
一种真空喷雾冷冻干燥机


[0001]本技术涉及生物药和益生菌加工设备
，特别涉及一种真空喷雾冷冻干燥机。

技术介绍

[0002]冷冻干燥技术是将物料在较低的温度下冻结成固态，使其中的水分直接升华成气态，使物料脱水的干燥技术。喷雾干燥技术是将物料分散成小液滴增大其换热面积，使其中水分瞬间蒸发成气态，使物料脱水的干燥技术。冷冻干燥技术具有以下优点：1、物料的物理结构和分子结构变化极小，其组织结构和外观形态被较好地保存；2、具有优异的富水性，可在短时间内恢复干燥前的状态；3、有效地抑制了热敏性物质发生生物、化学或物理变化，较好地保存物料中活性物质。但同时有以下缺点：耗时长、效率低、成本高、不可以连续进行。喷雾干燥技术具有以下优点：1、干燥速度快，效率高；2、可以连续进行；3、物料直接干燥成粉末；4、应用范围广。但是同时有以下缺点：干燥脱水过程温度普遍不低于70℃，因此降低具有生物活性物料的生物活性，影响其效用。
[0003]基于冷冻干燥技术和喷雾干燥技术开发的真空喷雾冷冻干燥，将物料分散成小液滴，并在真空环境中瞬间凝固成小冰晶，增大换热表面积，通过加热使小冰晶中的水分升华，使物料脱水干燥的技术。真空喷雾冷冻干燥，相比冷冻干燥技术有干燥时间短、成本低、效率高的的特点，相比喷雾干燥技术，干燥后的物料有着高生物活性的特点。
[0004]但是现有的真空喷雾冷冻干燥设备存在以下缺陷：1、物料在进入真空环境前，因未做任何的预处理，在物料进入真空环境后，其雾化形成的小液滴凝固不够充分，将影响物料于真空环境中的干燥，进而影响产品的质量；2、物料在进入真空环境后，其加热升华过程中都需要与设备直接接触，因物料沉积聚集，导致小冰晶聚集，进而导致换热效率降低，物料受热不均匀，影响升华干燥效果，并影响产品质量和生产效率。

技术实现思路

[0005]针对现有技术的不足，本技术的目的在于提供一种真空喷雾冷冻干燥机，旨在解决现有技术中物料直接进入真空环境中，其雾化形成的小液滴凝固不够充分；进入真空环境后，通过与设备接触进行干燥，接触堆积后导致物料受热不均，换热效率低，影响干燥效果，进而影响产品质量及生产效率的技术问题。
[0006]为了实现上述目的，本技术是通过如下技术方案来实现的：
[0007]一种真空喷雾冷冻干燥机，包括进料装置、真空干燥装置及水蒸气捕捉装置，所述进料装置包括进料泵及预处理机构，所述预处理机构的一端连通所述进料泵，所述预处理机构的另一端连通所述真空干燥装置，所述预处理机构用于对物料进行预降温处理，所述真空干燥装置包括石英玻璃罩及加热机构，所述石英玻璃罩的底部通过出料管连通收料桶，所述加热机构包括若干个环形红外加热器，若干个所述环形红外加热器套设于所述石英玻璃罩的外侧壁，且若干个所述环形红外加热器自上而下均匀排布，以使所述石英玻璃
罩内形成加热升华区，所述真空干燥装置上设置所述水蒸气捕捉装置，所述水蒸气捕捉装置用于回收干燥后的物料内的水蒸气。
[0008]与现有技术相比，本技术的有益效果在于：当所述真空干燥装置处于真空环境后，通过所述进料泵向所述预处理机构输送物料，物料在所述预处理机构内进行预降温处理，使物料在进入所述真空干燥装置前的温度降低到一定程度，其温度较未预处理过的物料更为接近物料冰点，在进入所述真空干燥装置后，物料可更为充分的凝固为固态小冰晶，避免未凝固的小液滴与小冰晶之间合并形成大水滴或大冰晶并影响升华，提高产品的质量。通过在所述石英玻璃罩的外侧壁上设置自上而下的所述环形红外加热器，使所述石英玻璃罩内形成所述加热升华区，在物料进入所述石英玻璃罩并凝结为小冰晶后，在下落并通过所述加热升华区时，即可通过所述环形红外加热器对其进行干燥升华，避免受热不均和换热效率低下，进一步提高生产质量和生产效率。因水对紫外波段和红外波段的光有明显的吸收，而具有生物活性的成分，一般为蛋白结构，其对紫外波段和可见光波段的光有明显吸收，对红外波段的光的吸收较少。通过设置所述环形红外加热器，可在对物料进行加热干燥的同时，有效的保证高生物活性，提高了产品的竞争力。
[0009]进一步，所述预处理机构包括冷冻水换热器及硅油氟利昂换热器，所述冷冻水换热器用于将物料冷却至第一温度，所述冷冻水换热器的一端连通所述进料泵，所述冷冻水换热器的另一端连通所述硅油氟利昂换热器，所述硅油氟利昂换热器通过硅油循环泵连通压缩机，以将所述硅油氟利昂换热器内的物料冷却至第二温度。
[0010]更进一步，所述第一温度为0℃～5℃，所述第二温度小于0℃，且所述第二温度高于物料的冰点。
[0011]更进一步，所述真空干燥装置还包括雾化器及换热机构，所述石英玻璃罩的顶部设置所述雾化器，所述雾化器连通所述硅油氟利昂换热器，所述石英玻璃罩的外侧壁套设所述换热机构，所述换热机构位于所述加热机构与所述雾化器之间。
[0012]更进一步，所述石英玻璃罩外还套设有隔热圈，所述隔热圈位于所述换热机构与所述加热机构之间。
[0013]更进一步，所述石英玻璃罩内设置导流板，所述导流板位于所述石英玻璃罩朝向所述收料桶的一端，所述导流板自所述石英玻璃罩的内侧壁向所述出料管的方向延伸，并形成倾斜面。
[0014]更进一步，所述换热机构包括吸波套，环绕所述石英玻璃罩设置所述吸波套，所述吸波套内设置冷却管路，所述冷却管路用于循环冷却水。
[0015]更进一步，所述水蒸气捕捉系统包括冷阱及回收管，所述回收管的一端连通所述出料管，所述回收管的另一端连通所述冷阱，所述回收管外套接管路加热保温套，所述管路加热保温套用于加热所述回收管。
[0016]更进一步，所述回收管与所述石英玻璃罩之间形成锐角。
[0017]再进一步，所述真空喷雾冷冻干燥机还包括真空机构，所述真空机构包括真空泵及压力传感器，所述真空泵通过所述水蒸气捕捉装置连通所述真空干燥装置，所述真空干燥装置上设置所述压力传感器，以使所述真空干燥装置内的压力小于0.4mbar。
附图说明
[0018]图1为本技术实施例中真空喷雾冷冻干燥剂的结构示意图；
[0019]主要元件符号说明：
[0020]进料装置10进料泵110预处理机构120冷冻水换热器121硅油氟利昂换热器122硅油循环泵123压缩机124真空干燥装置20石英玻璃罩210雾化器220换热机构230环形红外加热器240隔热圈250真空泵261压力传感器262水蒸气捕捉装置30冷阱310回收管320管路加热保护套330出料管40收料桶50导流板60
[0021]如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本技术。
具体实施方式
[0022]为了便于理解本技术，下面将参照相关附图对本技术进行更全面的描述。附图中给出了本技术的若干实施例。但是，本技术可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本技术的公开内容更加透彻全面。
[0023]需要说明的是，当元件被本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种真空喷雾冷冻干燥机，包括进料装置、真空干燥装置及水蒸气捕捉装置，其特征在于，所述进料装置包括进料泵及预处理机构，所述预处理机构的一端连通所述进料泵，所述预处理机构的另一端连通所述真空干燥装置，所述预处理机构用于对物料进行预降温处理，所述真空干燥装置包括石英玻璃罩及加热机构，所述石英玻璃罩的底部通过出料管连通收料桶，所述加热机构包括若干个环形红外加热器，若干个所述环形红外加热器套设于所述石英玻璃罩的外侧壁，且若干个所述环形红外加热器自上而下均匀排布，以使所述石英玻璃罩内形成加热升华区，所述真空干燥装置上设置所述水蒸气捕捉装置，所述水蒸气捕捉装置用于回收干燥后的物料内的水蒸气。2.根据权利要求1所述的真空喷雾冷冻干燥机，其特征在于，所述预处理机构包括冷冻水换热器及硅油氟利昂换热器，所述冷冻水换热器用于将物料冷却至第一温度，所述冷冻水换热器的一端连通所述进料泵，所述冷冻水换热器的另一端连通所述硅油氟利昂换热器，所述硅油氟利昂换热器通过硅油循环泵连通压缩机，以将所述硅油氟利昂换热器内的物料冷却至第二温度。3.根据权利要求2所述的真空喷雾冷冻干燥机，其特征在于，所述第一温度为0℃～5℃，所述第二温度小于0℃，且所述第二温度高于物料的冰点。4.根据权利要求2所述的真空喷雾冷冻干燥机，其特征在于，所述真空干燥装置还包括雾化器及换热机构，所述石英玻璃罩的顶部设置所述雾化器，所述雾化器连通所述硅油氟利...

【专利技术属性】
技术研发人员：白乐，兰茜，杨凌宇，刘文君，李诒光，张民，谢有发，余银芳，乔培，
申请(专利权)人：江中药业股份有限公司，
类型：新型
国别省市：