[發明專利]結冰溫度可控的用于制備微米級冰球顆粒的噴霧冷凍塔

有效

• 申請號: 201610133187.1
• 申請日: 2016-03-09
• 公開（公告）號: CN105597622B
• 公開（公告）日: 2017-11-21
• 發明（設計）人: 吳鐸;張盛宇;廖振鍇;吳張雄;肖杰;陳曉東
• 申請（專利權）人: 蘇州大學
• 主分類號: B01J2/02
• 分類號: B01J2/02
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司11227
• 代理人: 常亮

技術領域

本發明涉及一種噴霧冷凍裝置，特別是涉及一種結冰溫度可控的用于制備微米級冰球顆粒的噴霧冷凍塔。

背景技術

目前，對于物料的干燥可分為噴霧干燥和冷凍干燥。其中，傳統的噴霧干燥無法針對熱敏性物料進行干燥，從而其應用領域有限。而冷凍干燥則具有干燥時間長、成本高的缺點。

針對上述物料干燥中存在的技術缺陷，噴霧冷凍干燥得到了研究和發展。所述噴霧冷凍干燥是近年來結合噴霧干燥與冷凍干燥的新興顆粒制備技術。并已在蛋白方面，可吸入性藥物及高附加值食品行業成功利用。

其中，噴霧冷凍干燥過程分為霧化、冷凍及干燥三個階段。具體地，干燥過程中，首先，通過霧化器將物料霧化成細小的液滴，再與致冷媒介接觸冷凍，最后，進行真空冷凍干燥或流化床干燥。

但是，在現有的噴霧冷凍干燥過程中，液滴在接觸致冷媒介時會出現爆沸現象，此外，還存在低沸點的致冷媒介揮發浪費及致冷媒介溫度無法控制的缺點。從而，對顆粒的形貌與性能及我國發展資源節約型戰略造成不利的影響。

因此，針對上述問題，有必要提出進一步的解決方案。

發明內容

有鑒于此，本發明提供了一種結冰溫度可控的用于制備微米級冰球顆粒的噴霧冷凍塔，以克服現有技術中存在的不足。

為了實現上述目的，本發明實施例提供的技術方案如下：

一種結冰溫度可控的用于制備微米級冰球顆粒的噴霧冷凍塔，其包括：塔體、霧化系統、進料系統、循環供風系統、制冷系統、塔壁冷卻保溫系統；

所述塔體的頂部形成儲風腔，所述塔體的內部形成冷凍室，所述塔體的底部形成物料收集室，所述儲風腔、冷凍室、物料收集室相連通；

所述霧化系統與所述儲風腔相連通，所述進料系統與所述霧化系統通過進料管相連通，所述循環供風系統通過循環風回管和風管分別與所述冷凍室的底部和制冷系統相連通，所述制冷系統與所述儲風腔和塔體的塔壁相連接，所述塔壁冷卻保溫系統包裹于所述塔壁上。

作為本發明的結冰溫度可控的用于制備微米級冰球顆粒的噴霧冷凍塔的改進，所述塔體包括若干塔筒，所述若干塔筒層疊設置，并可拆卸地搭建形成所述塔體。

作為本發明的結冰溫度可控的用于制備微米級冰球顆粒的噴霧冷凍塔的改進，所述塔筒的數量為四個，每一塔筒的內徑為360mm，外徑為660mm，高為600mm。

作為本發明的結冰溫度可控的用于制備微米級冰球顆粒的噴霧冷凍塔的改進，所述儲風腔的底部設置有若干孔道，所述儲風腔通過所述若干孔道與所述冷凍室相連通。

作為本發明的結冰溫度可控的用于制備微米級冰球顆粒的噴霧冷凍塔的改進，所述霧化系統包括：霧化器、霧化風管及轉子流量計；

所述霧化器的進口與所述進料系統相連通，所述霧化器的出口位于所述儲風腔中，所述轉子流量計設置于所述霧化風管上，所述霧化風管經過所述制冷系統，與所述霧化器相連接，且所述霧化器的出口朝向所述冷凍室設置。

作為本發明的結冰溫度可控的用于制備微米級冰球顆粒的噴霧冷凍塔的改進，所述霧化風管的進口處還設置有截止閥和除濕器。

作為本發明的結冰溫度可控的用于制備微米級冰球顆粒的噴霧冷凍塔的改進，所述進料系統包括：調壓閥、壓力表、料罐和過濾器；

與所述料罐的進口相連接的料罐壓縮空氣進氣管上設置有所述調壓閥和壓力表，所述料罐的出口通過所述進料管與所述霧化系統相連通，所述過濾器設置于所述進料管上。

作為本發明的結冰溫度可控的用于制備微米級冰球顆粒的噴霧冷凍塔的改進，所述循環供風系統包括：風機、變頻器、控制器；

所述風機的進口通過循環風回管與所述物料收集室相連通，所述風機的出口通過風管與所述制冷系統相連通，所述變頻器設置于所述循環風回管和風管之間的管路上，所述控制器設置于所述風管上。

作為本發明的結冰溫度可控的用于制備微米級冰球顆粒的噴霧冷凍塔的改進，所述循環供風系統還包括：風量調節閥和流速測定器，所述風量調節閥設置于所述循環風回管和風管之間的管路上，所述流速測定器設置于所述風管上。

作為本發明的結冰溫度可控的用于制備微米級冰球顆粒的噴霧冷凍塔的改進，所述制冷系統包括：熱電偶、冷風溫控液浴槽、塔壁溫控液浴槽、換熱器、制冷單元以及溫控器；

所述熱電偶為若干個，若干個熱電偶設置于所述冷凍室和制冷系統中；