[发明专利]涡流室装置及用于处理粉末颗粒或粉末颗粒前驱体的方法

说明书

技术领域

本发明涉及涡流室装置。

背景技术

US2009/0022632中描述了这种装置的示例，特别地如旋转流化床装置。该已知的装置包括：

反应器，该反应器包括至少一个圆筒形或圆形室；

用于给送至少一种气态或液态流体的装置，其中，所述流体给送装置围绕所述圆筒形或圆形室的圆筒形或圆形壁设置；

用于移除所述一种或更多种流体的装置；

用于在所述圆筒形或圆形室的一侧上给送固体颗粒的装置；

用于在所述圆筒形或圆形室的相反侧上移除所述固体颗粒的装置；

其中，所述流体移除装置包括纵向穿过或者透入所述圆筒形或圆形室中的中央管道，所述中央管道的壁包括用于经由所述中央管道将所述至少一种流体从圆筒形或圆形室中移除的至少一个排放口；其中，所述流体给送装置包括围绕所述圆筒形或圆形壁分布的流体喷射器，用于沿着所述圆筒形或圆形壁喷射呈连续层形式的所述至少一种流体，并且使连续层形式的所述至少一种流体围绕所述中央管道旋转，同时使所述固体颗粒做旋转运动，由此，离心力将所述固体颗粒朝向所述圆筒形或圆形壁强推通过所述层；

其中，所述离心力平均至少等于重力的三倍，从而所述固体颗粒形成旋转流化床，该旋转流化床在距所述中央管道一定距离处围绕所述中央管道旋转，同时沿着所述圆筒形或圆形壁滑动，并且同时由所述至少一种流体的所述层至少部分地支撑，所述至少一种流体在经由所述中央管道的所述排放口被移除之前穿过所述流化床；并且

其中，向心力由施加于所述固体颗粒的所述离心力抵消。

根据US’632，该装置的使用方法可以包括用于干燥所述固体颗粒或从所述固体颗粒中去除挥发性成分的方法。US’632还提供了该装置用于灌注或涂覆所述固体颗粒的使用方法。在特别优选的实施方式中，装置的使用方法可以是干燥、提取、灌注或涂覆的方法，其中，所述固体颗粒是谷粒、粉末或者其它农产品碎粒。

US’632示出了该装置的多种示例，比如示例1，在示例1中，使用了厚度为5mm的多个流体喷射缝口(例如17个缝口)。在另一示例(US’632的示例3)中，使用了厚度为5mm的29个喷射缝口用于喷射活性流体。在所公开的内容中并未公开实际处理粉末的示例。

粉末的生产和处理是一项重要的技术领域。常用的处理步骤是对粉末进行涂覆。目前，涂覆粉末的最重要的方法是常规的流化床涂覆。在常规的流化床中，涂覆气体流动通过粉末颗粒床。该床体膨胀并且在某一时刻被流化，这意味着床作用为单流体(例如见食品工程期刊(Journal of Food Engineering)53(2002)325-340)。通过引入涂覆流体喷雾能够涂覆颗粒。

尽管经常使用，但使用常规的流化床进行涂覆存在一些弊端。首先，所能够涂覆的颗粒的类型有限。相对细小的且密度相对较低的粉末(根据熟知的Geldart分类被分类为C组颗粒的颗粒，例如见粉末技术(Powder Technology)，7(1973)285-292)不能通过常规方法被流化。此外，涂覆是相对较慢的过程，从而导致相对较低的生产量。如食品工程期刊(Journal of Food Engineering)53(2002)325-340中所估计的，这还导致至少的通常较高的成本。因此，涂覆通常仅用于附加值相对较高和/或生产量相对较低的产品。

尽管如此，但将涂覆应用于高生产量的产品(例如食用粉)将会是非常有利的。对于食用粉而言，通过保护所谓的游离脂肪而降低粘性、提高流动性以及延长保质期，涂覆将会是有利的。因此，本发明的目的是获得一种快速的且适于较大范围的粉末的粉末颗粒涂覆方法。

从溶液或悬液中产生粉末的最常用的方法是喷雾干燥法(在K.Masters的喷雾干燥法指南中能够找到喷雾干燥法技术的概述)。喷雾干燥法基本上包括使待转化成粉末的雾状液滴与热干燥空气接触。喷雾干燥法存在一些弊端。这些弊端大体上与干燥期间存在的由干燥气体与所要干燥的微滴之间的速度差很小引起的小的热质传递效率有关。因此，喷雾干燥器通常非常大，这导致投资成本高。大尺寸的喷雾干燥器还难以控制所有的颗粒经受相同的处理。其难以实现导致粉末颗粒的性能非最优。喷雾干燥还限制了处理的操作窗口使得处理就例如能量效率而言并不是最优的。对此，本发明的目的是获得高热质传递速率的粉末干燥方法。

而且，目的在于提供一种通过干燥将液滴转化成固体颗粒即，制粒的有效方法。

发明内容