有效的液滴干燥制造技术

在一个方面中，本发明专利技术提供了一种用于喷雾干燥流体的系统和方法。该系统包括流体存储器(2)、喷雾设备(3)，该喷射设备包括：至少一个流出开口(4)以便将来自存储器(2)流体的液滴(5)自至少一个流出开口(4)射出，以及至少一个能量源(6)以用于至少部分地干燥液滴。该喷射设备(3)布置为将液滴射入可确定液滴轨迹并且至少一个能量源(6)布置成提供基本集中在液滴轨迹上的能量。本发明专利技术的一个目的是提供用于减少喷雾干燥所需的能量的量的系统和方法。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】有效的液滴干燥本专利技术涉及干燥流体的领域。干燥流体意味着流体的液滴被干燥而成为颗粒。在剩余部分中，术语颗粒和液滴一般地视为是相同的实体，这取决于根据干燥阶段。流体干燥例如应用到食品工业中，以便干燥营养物或者为此的配料，类似奶制品、蛋白质、碳水化合物、脂肪、或者其结合物。喷雾干燥还可以被运用到干燥如下的流体，诸如，但是不限于，清洁剂、色料、催化剂、药品、化妆品、聚合物树脂、陶瓷粉末、粉末涂覆材料、粘结剂、石膏、混凝土、金属粉末，等等。在传统类型的喷雾干燥中，流体被供应至喷嘴，这在容器中产生流体的液滴喷雾。 液滴随后例如在干燥塔中的空气流中被干燥。该方法的一个弊端在于为了将液滴干燥成为颗粒要耗费相对大量的能量。本专利技术的一个目的是提供一种用于减少喷雾干燥所需的能量的量的系统和方法。在一个方面，本专利技术提供了一种用于喷雾干燥流体的系统，该系统包括流体存储器和喷雾设备。喷雾设备包括至少一个流出开口以及至少一个能量源，所述至少一个流出开口用于将来自存储器的流体的液滴自至少一个流出开口射出，所述至少一个能量源用于至少部分地干燥液滴。喷雾设备布置为将液滴射入可确定的液滴轨迹中，并且至少一个能源布置成提供基本上集中在液滴轨迹上的能量。通过集中，意味着包括这样实施方式，其中能量限定在液滴轨迹周围的有限空间中，例如通过气流的引导来限定。通过‘可确定的轨迹’意味着各个液滴的轨迹主要由预定的线路确定，所述预定线路例如为喷射液滴的喷射轨迹或者承载流动的流动轨迹。在另一个方面，本专利技术提供了一种用于喷雾干燥流体的方法。该方法包括将来自存储器的流体的液滴自至少一个流出开口射出并且通过至少一个能量源用能量至少部分地干燥液滴。液滴被射到可确定的液滴轨迹中并且能量基本集中在液滴轨迹上。附图附图说明图1示出了根据本专利技术的用于喷雾干燥流体的系统的示意图2示出了根据本专利技术的用于喷雾干燥流体的系统的第二二实施方式的示意图图3示出了根据本专利技术的用于喷雾干燥流体的系统的第三Ξ实施方式的示意图图4示出了根据本专利技术的用于喷雾干燥流体的系统的第四实施方式的示意图图5示出了包括多个连接区段的实施方式；图6示出了包括管状气体引导件的额外的实施方式；图7示出了根据本专利技术的包括集中能量源的实施方式；图8示出了根据本专利技术的集中能量源的实施方式；图9示出了根据本专利技术的集中能量源的实施方式；图10示出了根据本专利技术的集中能量源的实施方式；图11示出了包括分段的气体流动系统的替换实施方式；图12示出了图11中的区段界面的细节；图13示出了用于盒形气流引导件的计算设计；图14示出了用于图13的结构的计算流动轮廓。具体实施例方式图1示出了根据本专利技术的用于喷雾干燥流体的系统的一个实施方式。系统1包括存储器2和喷雾设备3。喷雾设备与存储器2流体连通以将待喷雾干燥的流体供应至喷雾设备。喷雾设备包括至少一个流出开口4并且布置为将来自存储器2流体液滴5自至少一个流出开口4射出。流出开口可以包括喷嘴。在下文中术语流出开口和喷嘴将被作为同义词使用。现有技术中已知的用于射出液滴的机构是所谓的瑞利分裂机构(Rayleigh break-up mechanism)。基于该机构的射出装置通常包括振动喷嘴或者振动喷嘴板。所述系统还包括用于至少部分地干燥液滴的至少一个能量源6。该系统的特征在于，喷雾设备布置成将液滴射入可确定的液滴轨迹并且至少一个能量源6布置成提供基本上集中在液滴轨迹上的能量7。在图1中示出的实施方式中，喷雾设备3包括一个流出开口 4。可以理解的是，喷雾设备3还可能包括多个流出开口 4，以便将流体自多个流出开口 4射出，从而获得流体的液滴。此外，流出开口 4可以例如布置为喷雾设备3的表面中的孔。为了提供可确定的液滴轨迹，图2A中示出的喷雾设备的实施方式200包括供给压力生成装置8，用于将流体以预定的供给压力提供到流出开口 4，从而获得流体射流。还可以使用用于提供可确定的液滴轨迹的其他机构。这里，供给压力生成装置8布置成保持供给压力基本恒定。因此，产生流体射流，与此同时供给压力生成装置8基本不干扰该射流。 增加供给压力生成装置8仅仅是提供可确定的液滴轨迹的一种方式。其他的方式也是可能的。在该实施方式中，供给压力生成装置包括泵9以便以期望的压力供应流体。在根据本专利技术的喷雾设备的另一个实施方式201中，如图2B所示，泵9定位在存储器2与喷雾设备3之间以使来自存储器2的流体在压力下被供应到喷雾设备3。在该实施方式中，泵9布置为保持供给压力基本恒定。此外，泵9可以包括压力调节器，诸如过压阀和/或压力调节阀和/或阻尼器。替换地，或者附加地，供给压力生成装置8可以布置为液压地或者气压地将压力施加到流体以保持供给压力基本恒定，即，供给压力生成装置8 可以分别地使用加压的液体或者气体，以在流体上施加基本恒定的压力。在该实施方式中， 泵可以布置为改变流速从而保持压力恒定。在另一个实施方式中，泵可以布置为保持流速恒定，这导致一定的压力。这种泵的一个例子是恒流泵。在图3中示出了用于喷雾干燥流体的系统的另一个实施方式300。该实施方式与先前的实施方式基本相同。然而，包括振动喷嘴10的喷雾设备3布置为通过瑞利分裂器提供单分散性液滴。因此，该实施方式还包括压力改变装置10，以便改变流出开口 4上游的流体的压力。当射流从流出口 4射出时，流体射流的压力变化致使射流在最小压力点处收缩。 接着，流体射流将会在收缩处分裂，从而形成流体的液滴5。流体压力的变化幅度可以为供给压力的大致10%。压力的振动幅度可以是1毫巴到100巴，优选地小于或者等于25巴。在图3示出的实施方式中，压力改变装置10包括控制元件11，该控制元件可沿着来自/到达流出开口 4的方向移动。使控制元件11相对于流出开口 4振动致使流体的压力在控制元件11与流出开口 4之间变化。当流体从流出开口 4射出而成为流体射流时，流体中压力的变化延伸到流体射流中。压力改变装置10可以例如包括压电式元件、电致伸缩元件、声学元件、电磁致动器、音圈、和/或机械装置，以便沿着到达/来自流出开口 4的方向来移动控制元件11。如果喷雾设备3包括多个流出开口 4，单个控制元件11可以被用于改变由多个流出开口 4产生的基本所有流体射流的压力。在与图3中示出的实施方式类似的另一个实施方式中，控制元件布置为以预定的频率改变流出开口 4上游的流体的压力。优选地，所述预定频率基本上恒定。因此，流体射流将会沿着流体射流在基本等距的位置处收缩，并且随后分裂。因此，将会形成基本相同大小的液滴。这些液滴可以具有相对窄的液滴大小分布，例如具有小于1的单分散性指数的液滴大小分布，优选的小于0. 7，更优选地小于0. 1。液滴大小分布的单分散性指数被限定为(d90-dl0/d50)，其中dlO、d50和d90分别地代表10%、50%和90%的液滴大小百分位数。当流体基本同质时，基本相同大小的液滴将会具有基本相等的质量。这仅仅是提供单分散性液滴的一种可能的方式，其他的方式也是可能的。在多个流出开口 4的情形中，流出开口 4可以具有基本相同尺寸，以允许基本相同尺寸的液滴从各个分离的流出开口 4喷出，因此允许液滴以相对窄的大小分布产生。提供单分散性液滴的一个优点可以是，干燥能量的量可与液滴的大小和期望的本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．用于喷雾干燥流体的系统，所述系统包括：－流体存储器（２）；－喷雾设备（３），所述喷雾设备（３）包括至少一个流出开口（４），以便将来自所述存储器（２）的流体的液滴（５）自所述至少一个流出开口（４）射出；以及－至少一个能量源（６），用于至少部分地干燥液滴，其中－所述喷雾设备（３）布置为将所述液滴射入可确定的液滴轨迹中并且所述至少一个能量源（６）布置为提供基本上集中在所述液滴轨迹上的能量。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：勒内·约斯·霍本，莱昂纳德斯·安东尼厄斯·玛丽亚·布劳沃斯，赫里特·奥斯特胡伊斯，弗里茨·弗霍芬，格尔本·彼得瑟，
申请(专利权)人：荷兰应用科学研究会TNO，
类型：发明
国别省市：NL