熱敏性林化產(chǎn)品低溫噴霧式干燥技術(shù)

 

單位名稱：  林產(chǎn)化學(xué)工業(yè)研究所

成果簡介：

一、成果重要性概述

本項(xiàng)目吸取了噴霧干燥和氣體除濕預(yù)處理的各自優(yōu)勢，把噴霧干燥和預(yù)冷、轉(zhuǎn)輪脫濕技術(shù)引入到干燥工藝中，提高了被干燥物料表面的傳質(zhì)脫濕能力，從而大大縮短了原來冷凍干燥所需要的時間，節(jié)約了能源的消耗。因此，本項(xiàng)目與原來的真空冷凍干燥相比，將體現(xiàn)出直接成粉、高效和節(jié)能的優(yōu)勢；與傳統(tǒng)高溫噴霧干燥相比，則體現(xiàn)出獲得高品質(zhì)的產(chǎn)品的優(yōu)勢，特別是對于熱敏性的物料，例如，農(nóng)林特色資源提取活性物、藥品、生化產(chǎn)品等。

二、與國內(nèi)外同類技術(shù)對比分析

國外丹麥、德國、美國等國家的研究人員開展了低溫噴霧干燥技術(shù)的研究，但是，他們在制備低濕的空氣時大多采用了液氮或者干冰等低溫流體直接降溫除濕，大大增加了生產(chǎn)成本，且在工業(yè)化開發(fā)、設(shè)備的高制作要求都可能遇到了困難。而本項(xiàng)目研究成果實(shí)現(xiàn)了直接水冷、轉(zhuǎn)輪吸附除濕工藝來連續(xù)獲得低濕氣體，氣體露點(diǎn)達(dá)到0℃左右，并實(shí)現(xiàn)了低溫噴霧干燥林特資源高附加值產(chǎn)品。

三、成果的技術(shù)關(guān)鍵、達(dá)到的主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)

本項(xiàng)目的研究成果的技術(shù)關(guān)鍵有二個方面，即介質(zhì)冷卻、脫濕連續(xù)制備低露點(diǎn)（0℃左右）干燥空氣；采用微納米級霧化技術(shù)，在低溫環(huán)境中快速脫水實(shí)現(xiàn)低溫噴霧干燥技術(shù)本成果的主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)包括：連續(xù)制備低露點(diǎn)（0℃）的干燥空氣，流量超過100m3/h；可實(shí)現(xiàn)蒸發(fā)干燥能力300g/h，單批1000g處理液干燥時間從常規(guī)真空冷凍干燥的40hr縮短為1hr；直接獲得均勻分布的粉體產(chǎn)品，減少了真空冷凍干燥的再粉碎的工藝過程，同時大大減少了干燥所需的時間，節(jié)約了能源。

四、成果應(yīng)用情況及取得的經(jīng)濟(jì)、社會效益

目前已經(jīng)完成了實(shí)驗(yàn)室樣機(jī)的制造，并經(jīng)過樣品物料的實(shí)驗(yàn)，例如，銀杏葉提取物、色素等，目前有一些醫(yī)藥企業(yè)和高附加值產(chǎn)品的研發(fā)機(jī)構(gòu)正在和我們洽談工業(yè)化裝置中。本項(xiàng)目研究成果形成了一種全新工藝和設(shè)備的干燥機(jī)械，作為單獨(dú)的裝備產(chǎn)品，根據(jù)冷凍干燥和噴霧干燥的市場份額預(yù)測，噴霧冷凍干燥設(shè)備的年銷售產(chǎn)值將超過1億。另外，對相關(guān)產(chǎn)業(yè)降低加工成本、勞動力成本將起到關(guān)鍵推動作用，其社會效益和經(jīng)濟(jì)效益十分明顯。

五、成果推廣前景分析（包括產(chǎn)業(yè)化、可推廣規(guī)模和其他與成果轉(zhuǎn)化相關(guān)的內(nèi)容等）

本成果形成低溫噴霧干燥可以替代真空冷凍干燥，它的應(yīng)用領(lǐng)域也可以從農(nóng)林產(chǎn)品特色資源提取的活性物質(zhì)擴(kuò)大到其他領(lǐng)域的高附加值產(chǎn)品，例如，醫(yī)藥、生物化工產(chǎn)品等，其規(guī)模完全可以和真空冷凍干燥相當(dāng)，具有很廣的市場應(yīng)用前景。同時本項(xiàng)目形成的成果不僅可以干燥獲得高質(zhì)量粉體產(chǎn)品，提高產(chǎn)品的貨價壽命和附加值，而且在國家能源緊張的前提下，可大大降低干燥能耗，與完全真空冷凍干燥相比預(yù)計(jì)節(jié)能達(dá)到50%以上，干燥時間大大縮短；同時開發(fā)出具有自主知識產(chǎn)權(quán)的噴霧冷凍新工藝和技術(shù)，研究成果將具有國際領(lǐng)先水平，并可成為干燥領(lǐng)域的一個新的亮點(diǎn)。