酶制剂发酵液喷雾干燥收集器.pdf

一种酶制剂发酵液喷雾干燥收集器，本发明的特点是在物料收集器的轴线上、物料收集器罐体内、距进料口2～10cm处设置一挡风圆盘，正对旋风分离器下方的出料口，并在物料收集器罐体外设有冷却夹套或是冷却盘管。本发明利用挡风圆盘将热风导出，使干粉物料与热风接触时间缩短，同时避免了热风经冷却后雾化浸润干粉；挡风圆盘下设的冷却装置吸收了挡风圆盘的热辐射，减少了罐内的热量；并采用冷却夹套降低罐体内的温度，使干粉物料的温度能迅速降至35～55℃，从而避免热敏酶制剂物料在较长时间下处于高温环境中而损失大量的活性。本发明可广泛应用于热敏物质如酶制剂发酵液、提取液、菌体发酵液的喷雾干燥。

1、  一种酶制剂发酵液喷雾干燥收集器，包括与旋风分离器下端连接的物料收集器罐体、与物料收集器罐体下端连接的间歇放料装置，其特征在于：在所述的旋风分离器和物料收集器的中轴线上、物料收集器罐体内、距进料口2～10cm处设置一挡风圆盘，正对旋风分离器下方的出料口；在所述的物料收集器罐体外设有冷却夹套或是冷却盘管。

2、  根据权利要求1所述的收集器，其特征在于，在所述的挡风圆盘下方0～5cm处设有冷却水盒或者是冷却水盘管，冷却水盒或是冷却水盘管有进出水管连接于收集器罐体外。

3、  根据权利要求1所述的收集器，其特征在于，所述挡风圆盘的口径与旋风分离器出料口的口径一致，为不锈钢浅圆盘，采用不锈钢支架与收集器罐体或是收集器进料口连接固定；所述收集器罐体外设的冷却夹套或冷却盘管连接有进出水管。

4、  根据权利要求1所述的收集器，其特征在于，所述的间歇放料装置是由上下两端设有封闭平插板的罐体构成，以法兰连接于收集器罐体下方。

酶制剂发酵液喷雾干燥收集器
技术领域
本发明属于酶制剂制备技术领域，具体涉及喷雾干燥装置的改进。
背景技术
将热敏物料酶制剂发酵液、提取液制成干物料，有喷雾干燥、冷冻干燥、真空干燥、沸腾床干燥、转盘干燥等方法。就产能、能耗综合来说，喷雾干燥效果较好，同时，喷雾干燥物料，可省去蒸发、结晶、分离及粉碎等操作过程，可连续、自动化生产，操作稳定。
目前，对于酶制剂的喷雾干燥，经旋风分离后的物料收集方法有四种：①在旋风分离器的底部安装有收集容器，当干燥物料快充满时，将干燥物料放出；②直接在旋风分离器底部扎有布袋充当收集器；③在旋风分离器的底部装有收集容器，容器底部安装两个控制器，利用杠杆原理实行间歇式自动放料；④旋风分离器底部安装一个转鼓式放料器或双刮板式放料器(《新型喷雾干燥塔出粉装置——双刮板式闭风卸料器》，食品与机械，2001，81(1)：37-38)，实行连续性放料。排风往往安装有布袋除尘器，以满足环境要求。
一般的酶制剂(除耐高温的淀粉酶、蛋白酶外)，在60℃以上的环境中失活严重。酶制剂的喷雾干燥，进风温度一般采用130～160℃，排风温度70～90℃，如果分离的酶制剂干粉与热风处于接触状态，则温度基本一致，如排风温度为80±5℃时，收集器内的物料温度在80±4℃。因此，对于塔底放料法，塔底物料温度大部分处于70℃以上环境下，易造成酶活损失严重，如喷干蛋白酶时，活性损失在85％以上；对于方法①、②、③，虽然干粉酶制剂在旋风分离器内得到了分离，但在收集器内还处于接触状态，温度接近排风温度而造成酶活损失严重，酶活损失率在35～75％。对于方法④，虽然缩短了物料与热风长时间的接触，但对于酶制剂细粉来说，密封过度，极易被卡住，密封不严，易引起收集器内粉尘扬起而影响固形物收率。
发明内容
针对上述已有技术存在的缺陷，本发明的目的是提供一种酶制剂发酵液喷雾干燥用的物料收集器，其能防止收集器内粉尘扬起和被卡情况，又解决了酶制剂收集温度与排风温度一致的问题，降低酶活损失，从而提高酶制剂发酵液喷雾干燥的生产效率。
本发明的酶制剂发酵液喷雾干燥用收集器，包括与旋风分离器下端连接的物料收集器罐体、与物料收集器罐体下端连接的间歇放料装置，其特征在于：在所述的旋风分离器和物料收集器的中轴线上、物料收集器罐体内、距进料口2～10cm处设置一挡风圆盘，正对旋风分离器下方的出料口；在所述的物料收集器罐体外设有冷却夹套或是冷却盘管。这样，旋风分离器分离出的湿热风下吹被挡风盘阻挡，在尚未进入物料收集器时则被直接导出，从而缩短了干物料与湿热风的接触时间；而物料收集器外设的冷却夹套或冷却盘管，降低了罐体内的温度，也就减少了酶活损失，提高了酶活收率。
本发明的特征还在于，在所述的挡风圆盘下方0～5cm处设有冷却水盒或者是冷却水盘管，冷却水盒或是冷却水盘管有进出水管连接于收集器罐体外，以隔离挡风圆盘对收集器罐体内的热辐射作用。所述挡风圆盘的口径与旋风分离器出料口的口径一致，为不锈钢浅圆盘，采用不锈钢支架与收集器罐体或是收集器进料口连接固定；所述收集器罐体外设的冷却夹套或冷却盘管连接有进出水管，调整进出水的流速即可实现对罐体内的温度控制。所述的间歇放料装置，是由上下两端设有封闭平插板(主要起到封闭气流和放出物料的作用)的罐体构成，以法兰连接于收集器罐体下方，通过其间歇的将收集器罐体内物料间接地排放到物料袋。
本发明的工作过程如下：物料在喷雾干燥塔内干燥后与热风进入旋风分离器内分离，热风经挡风圆盘导出，干粉物料分离后滑入收集器罐内冷却，当罐内物料到一定量时，放入间歇放料装置内；干粉物料放入间歇式放料装置内时，下面插板插入封闭，打开上面插板，当物料全部进入间歇放料装置后，再将上面插板插入封闭，打开下面插板，将物料排放入物料包装袋。
本发明解决了现有技术中喷雾干燥物料温度与排风温度较长时间内一致的问题，亦不存在收集器内粉尘扬起或被卡现象。在产能不变的情况下，可提高酶活收率＞10％；当酶活收率不变时，提高进风温度可使产能增加20～40％。使用本发明进行蛋白酶喷雾干燥，将进风温度调至170～180℃，同样的干燥设备，产能提高近40％，酶活收率比直接用布袋扎于旋风分离器出料口的收集方法提高15％以上；而不将进风温度提高(140～150℃)，产能不变，酶活收率比直接用布袋扎于旋风分离器出料口的收集方法提高20％以上。
从上述技术方案可以看出，本发明利用挡风圆盘将热风导出，使干粉物料与热风接触时间缩短，同时避免了热风经冷却后雾化浸润干粉；挡风圆盘下的冷却装置吸收挡风圆盘的热辐射，减少了收集器罐内的热量；并采用冷却夹套或冷却盘管降低罐体内的温度，这样干粉物料的温度就能迅速降至35～55℃。而利用间歇放料装置使干粉物料由35～55℃冷却至室温，从而避免热敏酶制剂物料在较长时间下处于高温环境中而损失大量的活性。本发明可广泛应用于热敏物质如酶制剂发酵液、提取液、菌体发酵液的喷雾干燥。
附图及其说明
附图1是本发明酶制剂发酵液喷雾干燥用收集器的结构示意图。图中1为挡风圆盘及其连接支架，2为冷却水盒/冷却水盘管及其进出水管，3为冷却夹套及其进出水管，4为物料收集器罐体，5为上下带有封闭平插板的间歇放料装置。
具体实施方式
以下结合附图对本发明技术方案进行详细说明。
本发明的酶制剂发酵液喷雾干燥用收集器，由与旋风分离器下端连接的物料收集器罐体、与物料收集器罐体下端连接的间歇放料装置构成，所有与物料接触的装置均采用不锈钢。参见附图，在物料收集器的轴线上、物料收集器罐体内、距进料口10cm处设置一挡风圆盘，其口径与旋风分离器出料口的口径一致，深度1cm，以支架与罐体连接固定；在挡风圆盘下方2cm处设有2cm高的圆形冷却水盒，以进出水管固定连接于收集器罐体外；在物料收集器罐体外设有冷却夹套，夹套间隙2cm，在冷却夹套连接有进出水管；在收集器罐体下部以法兰固定连接间歇式放料装置，其上下两端设有封闭平插板能控制物料进入物料袋中，物料袋捆扎于其下部的管件上。
对比实例：
使用本发明装置：进风温度保持在170～180℃，将蛋白酶发酵液80L进行喷雾干燥，物料流速为45L/h，排风温度在80～95℃。干粉物料温度为49℃，固形物收率91.9％，酶活收率80.1％。
未使用本发明装置：进风温度保持在140～150℃，将蛋白酶发酵液80L进行喷雾干燥，物料流速为25L/h，排风温度在75～80℃。干粉物料温度为73℃，固形物收率90.8％，酶活收率70.2％。
从实例中可看出，提高进风温度，能明显提高设备效率和酶活性收率。