[发明专利]用于处理水溶液的方法及系统

说明书

交叉引用

本申请主张2016年6月23日提交的第62/183,274号美国临时专利申请的权益，所述申请的揭示内容以全文引用的方式并入本文中。

技术领域

本发明大体上涉及用于处理到固体产品中的例如水溶液的液体进料的系统及方法。

背景技术

在糖产品的制造中，被称为转化工艺的工艺已通常用以将糖浆转换成干糖产品的阵列。此类糖产品常常是颗粒状、自由流动、不结块的，且易于分散或溶解在水中。所述工艺常常涉及在一个容器中由糖浆形成过饱和溶液，接着将所述溶液转移到第二容器，在第二容器中，所述溶液可冷却以便使粉末结晶。

申请方自身是针对食品、化学及聚合物市场生产食品以及化学处理设备及系统的领导者，所述化学处理设备及系统包含热处理、聚合物处理、干燥、聚结、尺寸减小、压缩、压块、液固分离、混合及掺合。申请人的干燥系统(其可用于各种目的)包含在此类设备内，例如，以处理范围从自由流动固体到湿滤饼及浆料的热敏性物质。

发明内容

一般来说，本公开涉及用于处理液体物质以将液体物质转换成例如颗粒及/或粉末的基本干燥的物质的系统、器件及技术。在一些实例中，使液体在处理容器内浓缩，通过加热所述液体及使溶剂汽化，以及随后使经加热液体在同一处理容器的下游区内冷却而进行所述浓缩。可经处理的实例液体物质包含具有溶解在溶剂内的溶质的溶液及/或浆料，包含溶解在液体中的糖浆、聚合物、矿物及离子或非离子盐。在一个特定实例中，经处理液体是含有溶解在溶剂(例如，水)中的糖分子(例如，例如葡萄糖及果糖的单糖、例如蔗糖的二糖，及/或长链低聚糖)的糖溶液。

在一些实例中，在处理容器内加热经处理水溶液以使溶剂从经处理水溶液汽化。当溶剂(例如，水)气化时，剩余经处理水溶液中的溶质会浓缩，借此形成具有浓缩溶质的水溶液。此后，具有浓缩溶质的水溶液可在处理容器内冷却。在一些应用中，将具有浓缩溶质的水溶液冷却到低于溶质进行饱和的温度的温度，借此形成溶质的过饱和溶液。可在进一步干燥或不进一步干燥的情况下使过饱和溶液固化以形成干燥的或基本干燥的固体物质。取决于系统配置，举例来说，随着物质从处理容器的入口移动到出口的连续流动，单一处理容器可依序加热且接着使经处理水溶液在容器内部冷却，借此形成过饱和溶液且随后在同一处理容器内使溶质从溶液中结晶出来。

在一个实例中，系统被配置成通过加热及干燥糖浆形成过饱和溶液，接着冷却过饱和溶液以使其结晶，以便形成基本干燥的物质。在单一装置内，例如，在具有提供不同条件(例如，温度、时间、压力、气体/水汽组合物、剪切率)的多个区的干燥器(例如，桨式干燥器)内，可执行此系统中的加热/干燥阶段及冷却阶段两者。举例来说，装置可具有通过包含使用相似或相同结构(例如，护套)的方式提供的多个区。在替代配置中，两个或多于两个不同结构(包含例如以不同方式设计的护套)提供多个区，以便容纳不同加热/冷却介质。独立于特定配置，装置或处理容器可具有多种护套配置，以便提供加热(例如，通过蒸汽)及冷却(例如，通过水)两者。

一般来说，可使用所公开的系统及技术来处理包含水及非水溶液两者的任何所要液体物质。在一些应用中，与供溶解溶质的溶剂粘度相比较，处理含有足够量的溶质的水溶液以增大溶液粘度，且因此水溶液在本文中被称作粘性馈入物质。举例来说，经处理水溶液可以是糖浆。

一般来说，糖浆包含溶解在水溶液中的结晶固体。如本文中所使用，术语“糖浆”一般指代含有具有相当高固体含量(例如，在约60重量％与约75重量％之间)的溶液或悬浮液的粘性碳水化合物。在处理时，可首先将糖浆转换成过饱和溶液(例如，通过使液体物质中的挥发物汽化)，且又使过饱和溶液固化(例如，结晶)以形成基本干燥的物质(例如，粉末或颗粒)。替代地，悬浮液在高温下可具有小于10％或大于75％的固体。实例糖浆包含(但不限于)天然甜味剂及其它甜味剂，包含果子露、蜂蜜、糖蜜、水果(例如，龙舌兰)糖浆、槭糖浆及其组合。在另一示范性实施例中，水溶液包含果汁、甘蔗汁(例如，蔗汁)及/或甜菜汁，所述水溶液中的任一种可含有蔗糖及麦芽糖。在进行处理后，所得的干的或半干的物质就可以是固体糖，例如粉末状或颗粒状糖。

随附图式及以下描述中阐述一个或多个实例的细节。其它特征、目标及优点将从所述描述及图式以及从权利要求书而显而易见。

附图说明

图1是用于从液体进料获得结晶产物的一个实例处理系统的示意图。

图2A是可用于图1的实例系统中的两个区工艺容器的示意图。