專利名稱：一種節能環保的噴霧干燥系統的制作方法
技術領域：
本發明涉及生化工程、分離工程和天然產物提取領域，更具體涉及一種節能環保的噴霧干燥系統，適用于生化工程上大規模的發酵液中目的成分提純溶液的干燥、天然產物提取液干燥處理。
背景技術：
目前在生化工程和天然產物提取領域，對于分離純化后的提取液無論是直接沸煮干燥、真空加熱干燥還是噴霧干燥，都是對溶液進行加熱促進溶劑蒸發，加熱所產生的溶劑蒸氣和加熱的空氣一般直接排放到大氣中去。由于排放的熱空氣和溶劑蒸氣含有大量的熱能，直接排放造成大量的能源浪費，此外，溶劑蒸氣直接排放也引起大氣環境污染；更有甚者，直接采用加熱的空氣進行噴霧干燥不符合食品藥品健康要求，因為工業廢氣和汽車尾氣導致空氣污染嚴重，空氣中重金屬和二氧化硫等有害健康的微塵和氣體往往超標，在噴霧干燥過程中會導致產品中重金屬和硫含量增加(這稱為二次污染，溶劑殘留是提取過程中的第一次污染)。因此，回收利用排放的蒸氣中的熱能、阻斷溶劑蒸氣排放和采用純凈空氣加熱是噴霧干燥工藝中必須解決的首要問題。
發明內容
本發明的目的是在于針對現有技術存在的上述不足，提供一種節能環保的噴霧干燥系統，對溶液噴霧加熱后產生的溶劑蒸氣和熱空氣進行回收循環至加熱器再次加熱后對溶液噴霧進行加熱干燥；對溶液噴霧蒸發產生的溶劑蒸氣進行冷卻后回收溶劑；整個循環在封閉的系統中運行，達到能源最高效利用、溶劑蒸汽零排放和杜絕了傳統噴霧干燥過程中產品二次污染。為了實現上述目的，本發明采用以下技術措施
一種節能環保的噴霧干燥系統，包括冷凝水箱，還包括噴霧干燥室、旋風分離器、熱交換室、加熱器和溶劑回收罐，噴霧干燥室與旋風分離器連接，旋風分離器與熱交換室連接，熱交換室內設置有熱交換管，冷凝水箱內設置有冷凝管，熱交換管一端通過加熱器與噴霧干燥室連接，熱交換管另一端分別與冷凝管一端和溶劑回收罐連接，冷凝管另一端與熱交換室底部連接，噴霧干燥室上部設置有噴嘴，下部與第二干燥成品收集箱連接，旋風分離器下部與第一干燥成品收集箱連接。如上所述的噴霧干燥室通過高壓氣泵與旋風分離器連接。如上所述的熱交換室底部為斜面，冷凝管與熱交換室底部斜面的上部連通。如上所述的冷凝水箱的底部設置有冷水入口，冷凝水箱的頂部設置有熱水出口。如上所述的冷凝管和熱交換管均為蛇形管。如上所述的噴霧干燥室下部與第二干燥成品收集箱為密封連接，旋風分離器下部與第一干燥成品收集箱為密封連接。本發明與現有技術相比，具有以下優點和效果1、熱量得到最大效率的利用，大大地節約能源。2、避免溶劑排放或損失，回收溶劑，保護環境，降低成本。3、避免使用外界空氣，杜絕產品的二次污染。4、增加產物回收率10-20%左右。5、全自動操作，提高工作效率。
圖1是本發明的結構圖。圖中1-噴嘴；2-噴霧干燥室；2-1_第一閥門；3_高壓氣泵；4_旋風分離器；4-1-第二閥門；5-第一干燥成品收集箱；6_熱交換室；6_1_取料門；6_2_熱交換管；7-加熱器；8_第二干燥成品收集箱；9_冷凝水箱；9-1_冷凝管；10_溶劑回收罐，10-1-第三閥門。
具體實施例方式下面結合附圖對本發明作進一步詳細描述
實施例1
如圖1所示，一種節能環保的噴霧干燥系統，包括冷凝水箱9，還包括噴霧干燥室2、旋風分離器4、熱交換室6、加熱器7和溶劑回收罐10，噴霧干燥室2與旋風分離器4連接，旋風分離器4與熱交換室6連接，熱交換室6內設置有熱交換管6-2，冷凝水箱9內設置有冷凝管9-1，熱交換管6-2 —端通過加熱器7與噴霧干燥室2連接，熱交換管6-2另一端分別與冷凝管9-1 一端和溶劑回收罐10連接，冷凝管9-1另一端與熱交換室6底部連接，噴霧干燥室2上部設置有噴嘴I，下部與第二干燥成品收集箱8連接，旋風分離器4下部與第一干燥成品收集箱5連接。噴霧干燥室2通過高壓氣泵3與旋風分離器4連接。熱交換室6底部為斜面，冷凝管9-1與熱交換室6底部斜面的上部連通。冷凝水箱9的底部設置有冷水入口，冷凝水箱9的頂部設置有熱水出口。冷凝管9-1和熱交換管6-2均為蛇形管。噴霧干燥室2下部與第二干燥成品收集箱8為密封連接，旋風分離器4下部與第一干燥成品收集箱5為密封連接。空氣經過加熱器7加熱后變成高溫氣體進入噴霧干燥室2，由噴嘴I噴出霧狀的溶液，這些霧狀的溶液在高溫空氣中迅速干燥，溶液里的化學成分變成干燥的粉末落入第二干燥成品收集箱8中儲存起來，溶液里的溶劑變成高溫溶劑溫蒸氣，這些高溫溶劑蒸汽和高溫空氣形成的混合氣流一起在高壓氣泵3的推動下進入旋風分離器4，這些混合氣流中剩余少量干燥粉末被旋風分離器進一步分離出來并收集到第一干燥成品收集箱5中儲存起來，從旋風分離器4出來的混合氣流仍然具有較高的溫度，這些高溫混合氣流進入熱交換室6將大部分熱量傳遞給熱交換管6-2里的低溫氣體，同時混合氣流里的微量粉末進一步沉降在熱交換室6底部，少量溶劑蒸氣也會凝結并儲存在熱交換室6底部(干燥工作完成后，熱交換室6底部有少量干燥粉末和少量冷凝溶劑形成的高濃度溶液，可打開取料門6-1進行收集)，熱交換室6里的混合氣流放出一部分熱量后進入冷凝水箱里9里的冷凝管，在冷凝管9-1中溫度較高的溶劑蒸氣迅速冷凝成液態溶劑并流入溶劑回收罐10中儲存起來，剩余的低溫混合氣體再次進入熱交換室6的熱交換管6-2并吸取熱交換室的熱量后變成熱氣流，這些熱氣流進入加熱器7后變成高溫氣體，這些高溫氣體再進入噴霧干燥室2，如此反復循環，使得整個系統中熱量得到最大限度地回收利用，同時避免溶劑蒸氣排放到大氣中，而且避免連續使用外界空氣，杜絕了產品的二次污染，噴霧干燥系統使用潔凈的空氣和溶劑蒸氣循環使用，而不是用外界空氣。實施例2
材料藤茶黃酮70%乙醇提取液。先打開高壓氣泵3，再開啟加熱器7，待噴霧干燥室2里的空氣溫度達到200攝氏度時，噴嘴I開啟，噴出霧狀溶液，這些霧狀的藤茶黃酮提取溶液迅速干燥，藤茶黃酮粉末落入第二干燥成品收集箱8中，乙醇溶液則汽化與熱空氣一起形成混合熱氣流，這些混合熱氣流中含有的尚未完全沉降的少量粉末在旋風分離器中得到進一步分離，并落入第一干燥成品收集箱5中，混合熱氣流從旋風分離器4出來進入熱交換室將熱量傳遞給溫度較低的熱交換管6-2內的氣體；在熱交換室6內，少量乙醇蒸氣和水蒸氣因降溫而凝結成液態混合溶液儲存在熱交換室6底部；熱交換室6內的降溫的混合氣流進入冷凝水箱9內的冷凝管9-1，并在冷凝管9-1內凝結成液態而收集到溶劑回收罐10中，剩余冷卻的氣流進入熱交換室6，在熱交換室6內被初步加熱后進入加熱器7再次加熱成高溫氣流，這些高溫氣流再重復進入噴霧干燥室2，如此反復循環，直至藤茶黃酮提取液干燥完畢。收集的溶劑基本上仍舊是70%左右的乙醇，還可以用來再次提取藤茶黃酮。上列詳細說明是針對本發明可行實施例的具體說明，該實施例并非用以限制本發明的專利范圍，凡未脫離本發明所為的等效實施或變更，均應包含于本申請的保護范圍內。
權利要求
1.一種節能環保的噴霧干燥系統，包括冷凝水箱(9)，其特征在于還包括噴霧干燥室(2)、旋風分離器(4)、熱交換室(6)、加熱器(7)和溶劑回收罐(10)，噴霧干燥室(2)與旋風分離器(4)連接，旋風分離器(4)與熱交換室(6)連接，熱交換室(6)內設置有熱交換管(6-2),冷凝水箱(9)內設置有冷凝管(9-1)，熱交換管(6-2) —端通過加熱器(7)與噴霧干燥室(2)連接，熱交換管(6-2)另一端分別與冷凝管(9-1) 一端和溶劑回收罐(10)連接，冷凝管(9-1)另一端與熱交換室(6)底部連接，噴霧干燥室(2)上部設置有噴嘴(1)，下部與第二干燥成品收集箱(8)連接，旋風分離器(4)下部與第一干燥成品收集箱(5)連接。
2.根據權利要求1所述的一種節能環保的噴霧干燥系統，其特征在于所述的噴霧干燥室(2 )通過高壓氣泵(3 )與旋風分離器(4 )連接。
3.根據權利要求1所述的一種節能環保的噴霧干燥系統，其特征在于所述的熱交換室(6)底部為斜面，冷凝管(9-1)與熱交換室(6)底部斜面的上部連通。
4.根據權利要求1所述的一種節能環保的噴霧干燥系統，其特征在于所述的冷凝水箱(9)的底部設置有冷水入口，冷凝水箱(9)的頂部設置有熱水出口。
5.根據權利要求1所述的一種節能環保的噴霧干燥系統，其特征在于所述的冷凝管(9-1)和熱交換管(6-2)均為蛇形管。
6.根據權利要求1所述的一種節能環保的噴霧干燥系統，其特征在于所述的噴霧干燥室(2)下部與第二干燥成品收集箱(8)為密封連接，旋風分離器(4)下部與第一干燥成品收集箱(5)為密封連接。
全文摘要
本發明公開了一種節能環保的噴霧干燥系統，噴霧干燥室與旋風分離器連接，旋風分離器與熱交換室連接，熱交換室內設置有熱交換管，冷凝水箱內設置有冷凝管，熱交換管一端通過加熱器與噴霧干燥室連接，熱交換管另一端分別與冷凝管一端和溶劑回收罐連接，冷凝管另一端與熱交換室底部連接，噴霧干燥室上部設置有噴嘴，下部與第二干燥成品收集箱連接，旋風分離器下部與第一干燥成品收集箱連接。本發明在隔熱條件和密封條件理想的狀態下，熱量得到最大效率的利用，溶劑沒有排放或損失。大大地節約了能源、保護了環境，同時也回收溶劑大大降低生產成本，并且避免使用外界空氣，杜絕了產品的二次污染。
文檔編號B01D1/30GK102989182SQ20121051474
公開日2013年3月27日 申請日期2012年12月4日 優先權日2012年12月4日
發明者董靜洲, 王瑛, 鄭小江, 艾訓儒, 王麒 申請人:湖北民族學院