[發明專利]一種可用于連續生產的噴霧冷凍干燥裝置

在審

• 申請號: 202011101912.X
• 申請日: 2020-10-14
• 公開（公告）號: CN112240682A
• 公開（公告）日: 2021-01-19
• 發明（設計）人: 劉志強;羅春;米沙;張澤宗
• 申請（專利權）人: 中南大學
• 主分類號: F26B5/06
• 分類號: F26B5/06;F26B25/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明屬于噴霧冷凍干燥領域，旨在解決現有噴霧冷凍干燥裝置耗時長的問題。裝置主要由冷凍室、干燥室、出料裝置組成。其主要特征是：冷凍室、干燥室和出料裝置直接相連，前驅體溶液經由噴嘴形成若干個小液滴，液滴在重力的作用下下落，在下落的過程中，液滴先后經歷凍結、干燥過程，而后經過出料裝置，被收集在一起。本裝置實現了凍結過程、干燥過程和出料過程的一體化，節省了時間，提升了效率，同時避免了因為人為操作帶來的污染。

技術領域

本發明涉及一種噴霧冷凍干燥裝置，具體的說，是涉及一種用于連續生產的新型噴霧冷凍干燥裝置，屬于噴霧冷凍干燥領域。

背景技術

噴霧冷凍干燥技術是一種新興的技術，主要由三個子過程組成：霧化、凍結和干燥。制備好的前驅體溶液首先經由噴嘴被霧化成非常小的液滴，隨后與冷卻介質(液氮、低溫氣體等)接觸換熱，由于低溫環境下的傳熱速率非常高，小液滴在較短的時間內凍結，而后凍結后的液滴在真空環境下進行干燥，得到最終產物。

由噴霧冷凍干燥技術制備的藥品粉末具有團聚少，尺寸均勻，生物活性好等優點。因此噴霧冷凍干燥技術被廣泛的應用于藥品制備領域。然而，現在的生產一般都是采用批量生產模式，這就帶來了兩方面的問題，一方面，由于需要不停的加料換料，整個工藝的耗時較長。而在另一方面，人為操作會對產品的無菌性帶來負面影響。因此，提出一種可連續生產的裝置對于提高效率、提升過程的無菌性具有十分重要的意義。

目前關于噴霧冷凍干燥裝置的專利也有一些，如專利US9945611B2中提出了一種帶有攪拌器的噴霧冷凍干燥機，利用攪拌裝置來避免顆粒之間發生團聚。但是該裝置仍然是間歇式生產。專利CN101441030A中也報道了一種一體化噴霧冷凍干燥設備及方法，但是這種方法仍未完全實現連續生產，制備的產品仍然需要在整個過程結束后才能取出。而且引入的攪拌機增加了整個系統的能耗。

從上述公開的文件可以看出，目前尚沒有關于噴霧冷凍干燥連續生產裝置的報道，本發明采用新的思路，設計了一種能夠連續生產的噴霧冷凍干燥設備，能夠有效提高噴霧冷凍干燥過程的效率。

發明內容

本發明要解決的技術問題在于，提供一種在實際中可以連續生產的噴霧冷凍干燥裝置，提高噴霧冷凍干燥效率，減少因為人為操作帶來的污染。

本發明解決上述問題的技術方案如下：

一種連續生產的噴霧冷凍干燥裝置包括：凍結室、干燥室、出料裝置。凍結室、干燥室和出料裝置直接相連，液滴經噴嘴噴出之后分別經歷凍結、干燥過程，最終直接落在收集裝置中，而無需經過其他環節。

小液滴在凍結室凍結所需的冷量主要有兩個來源，一個是液滴與壁面的輻射換熱，另一個則是與液氮的換熱。

小液滴在干燥室內所需的熱量主要來自于壁面的輻射換熱。

通過設置兩個緩沖室，顆粒在不同的時間落入到不同的緩沖室，以此來減小外部環境對于裝置內部真空度的干擾。

在凍結室壁面設置冷凝器，在干燥室壁面設置冷凝器。使凍結室壁面溫度降低，干燥室壁面溫度升高。

附圖說明

圖1為裝置的示意圖

圖中：1.前驅體溶液、2.噴嘴1、3.噴嘴2、4.真空泵、5.蒸發器、6.壓縮機、7.干燥室、8.節流閥、9.冷凝器、10.三向閥門、11.閥門1、12.緩沖室1、13.閥門2、14.物料收集器、15.閥門3、16.緩沖室2、17.閥門4、18.延時降落裝置、19.節流閥、20.壓縮機、21.氮氣罐、22.凍結室。

具體實施方式

以下結合附圖以及實施案例對本發明進行進一步說明。