[发明专利]模块化喷雾干燥系统

说明书

一种用于将液体干燥成粉末的静电喷雾干燥器，其包括限定干燥室的细长主体，在干燥室的一端处的喷雾喷嘴组件以及在相对端处的过滤器元件壳体和粉末收集腔室。非结构性的非金属内衬以与内壁表面间隔开的关系设置在细长主体内，以限定内部干燥区域。内衬可释放地支撑在主体内，以便在特定使用之后能够选择性地移除和替换。所示细长主体具有模块化结构，其包括多个模块，其中至少一个模块选择性地可移除和替换以用于改变用于特定喷雾应用的干燥腔室的长度。内衬还可以用长度对应于干燥室改变后的长度的内衬或者对于特定用途具有不同直径的内衬来替换。

本申请是申请号为201680077647.1、申请日为2016年11月3日、名称为“用于喷雾干燥的装置和方法”的专利申请的分案申请。

相关申请的交叉引用

本专利申请要求于2015年11月3日提交的申请号为62/250,318的美国专利申请的优先权，其全部内容通过引用并入本文。

技术领域

本发明一般涉及喷雾干燥器，并且更具体地涉及用于将液体喷雾干燥成干粉形式的装置和方法。

背景技术

喷雾干燥是众所周知且广泛使用的方法，其中将液体浆料喷入干燥腔室中，将热空气引入其中以将液体干燥成粉末。浆料通常包括液体（诸如水），成分（诸如食物、香料或制药）和载体。在干燥过程中，将液体驱除，留下封装在载体内的粉末形式的成分。喷雾干燥还用于生产不需要封装的粉末，如各种食品、添加剂和化学品。

喷雾干燥系统通常在结构上相当庞大，具有可以达到几层楼高度的干燥塔。设备本身不仅是大量的资本投资，其使用的设施必须具有足够的尺寸和设计来容纳这样的设备。干燥介质的加热要求也可能是昂贵的。

尽管希望使用静电喷雾喷嘴来产生便于更快干燥的静电粒子，但由于这种喷雾干燥器系统主要是钢结构，静电液体可以某种方式给系统的部件充电，特别是如果无意地接地，这会阻碍电气控制的操作并中断操作，从而导致不按照规定干燥的不静电液体的排出。

尽管已知形成非金属材料的静电喷雾干燥器的干燥腔室以更好地将该系统与静电液体隔离，但是颗粒可能粘附并积聚在干燥腔室的壁上，其需要耗时的清理并中断该系统的使用。此外，干燥腔室内加热空气环境中的非常细的干燥粉末可能会由于意外的火花或静电喷雾喷嘴或系统的其他部件的故障而产生危险的爆炸条件。

这种喷雾干燥器系统还必须可操作用于喷雾干燥不同形式的液体浆料。例如在香料行业中，可能需要在一次运行中使用柑橘香料成分来操作系统，而在下一次操作中使用咖啡香料成分。附着在干燥腔室壁上的残留香料材料会污染随后加工产品的味道。当然，在制药领域，连续运行的药品不会受到交叉污染。

现有的喷雾干燥器系统还缺乏简单的多功能性。有时希望运行较小批次的产品进行干燥，而不需要使用整个大型干燥系统。还可能希望改变材料喷涂和干燥进入系统用于特定应用的方式。仍然在其他处理中，可能期望细颗粒在干燥过程中团块（agglomerates）以更好地促进最终使用，例如更快地溶解到与其一起使用的液体中。然而，现有的喷雾器并未适应简单的改造以适应加工要求的这种变化。

喷雾干燥器还倾向于产生非常精细的颗粒，其可以在离开干燥器系统的干燥气体中保持在空气中传播并且必须从离开系统的气体中被过滤。这种细颗粒物质可能会快速堵塞过滤器，妨碍干燥器的有效操作并且需要频繁清洁过滤器。现有的喷雾干燥器还通常使用复杂的旋风分离和过滤装置来去除在空气中传播的颗粒物质。这种设备昂贵并且需要昂贵的维护和清洁。

发明内容

本发明的一个目的是提供一种喷雾干燥器系统，其适用于更高效和通用的操作。

另一个目的是提供一种如上所述的静电喷雾干燥器系统，其尺寸相对较小并且操作更可靠。

另一个目的是提供一种静电喷雾干燥器系统，其高度相对较低并且可以在没有特殊建筑物或天花板要求的位置安装和操作。