林化产品的喷雾冷冻干燥技术-中国林业科学研究院林产化学工业研究所
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林化产品的喷雾冷冻干燥技术

作者:    信息来源:    发布时间: 2018-03-15

成果研究背景、应用领域

一些热敏性物质(如林化产品),在用常规喷雾干燥技术处理时,由于温度较高对其品质影响非常严重,所以研究者开始将喷雾与冷冻两种技术融合起来进行研究。国外,美国、瑞士、德国、新西兰等国家对喷雾冷冻干燥技术的研究是采用液氮或者干冰等低温流体来制备低温低湿的空气,虽然喷雾冷冻干燥工艺可以实现,但是,工业化开发、设备的高制作要求都遇到了困难,仍旧需要深入研究。国内,此项技术处于空白状态。

技术突破与创新

本项目与原来的真空冷冻干燥相比,体现出直接成粉、高效和节能的优势;与喷雾干燥相比,则在同样连续、高效的基础上,还能体现出获得高品质产品的优势。本技术已获得国家发明专利,处于国际先进水平。

减压喷雾冷冻干燥制粉的方法及使用的装置技术

本技术是将待干燥的悬浮液体通过雾化器被雾化成微米级的雾滴,遇到容器内的低温冷空气被迅速冻结成冰粉,在干燥容器内进行减压脱水,水分逐渐减少且达到干燥产品需要的含水量要求,完成整个减压干燥过程。本技术具有操作简单、连续运行等特点,既能保证产品的品质,又能快速得到干燥粉末产品。

使用低温低露点气体喷雾冷冻干燥制粉装置技术。此装置将冷冻及制粉两个装置完成的工艺,融合到一个装置中完成,干燥气体出口处出来的气体回到低温低露点气体制备处重新循环。

喷雾冷冻干燥机

经济技术指标、投资规模

主要技术经济指标包括:干燥空气可达到低温(-60℃),流量超过200m3/h;单批处理物料500-2000g,干燥时间从常规真空冷冻干燥的48hr缩短70-80%;直接获得均匀分布的粉体产品,减少了真空冷冻干燥的再粉碎的工艺过程。年产500吨规模,总投资约400万元。

应用前景及经济社会效益

目前已经完成了实验室样机的制造,并经过样品物料的实验,例如,银杏叶提取物、水溶性淀粉等,目前有一些医药企业和高附加值产品的研发机构正在和我们洽谈工业化装置中。

本技术成果形成了一种全新工艺和设备的干燥机械,根据冷冻干燥和喷雾干燥的市场份额预测,喷雾冷冻干燥设备的年销售产值将超过1亿。对相关产业降低加工成本、劳动力成本将起到关键推动作用,其社会效益和经济效益十分明显。

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