渦流室裝置及用于處理粉末顆?；蚍勰╊w粒前驅(qū)體的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及渦流室裝置。
【背景技術(shù)】
[0002] US2009/0022632中描述了這種裝置的示例，特別地如旋轉(zhuǎn)流化床裝置。該已知的 裝置包括：
[0003] 反應(yīng)器，該反應(yīng)器包括至少一個圓筒形或圓形室；
[0004] 用于給送至少一種氣態(tài)或液態(tài)流體的裝置，其中，所述流體給送裝置圍繞所述圓 筒形或圓形室的圓筒形或圓形壁設(shè)置；
[0005] 用于移除所述一種或更多種流體的裝置；
[0006] 用于在所述圓筒形或圓形室的一側(cè)上給送固體顆粒的裝置；
[0007] 用于在所述圓筒形或圓形室的相反側(cè)上移除所述固體顆粒的裝置；
[0008] 其中，所述流體移除裝置包括縱向穿過或者透入所述圓筒形或圓形室中的中央管 道，所述中央管道的壁包括用于經(jīng)由所述中央管道將所述至少一種流體從圓筒形或圓形室 中移除的至少一個排放口；其中，所述流體給送裝置包括圍繞所述圓筒形或圓形壁分布的 流體噴射器，用于沿著所述圓筒形或圓形壁噴射呈連續(xù)層形式的所述至少一種流體，并且 使連續(xù)層形式的所述至少一種流體圍繞所述中央管道旋轉(zhuǎn)，同時使所述固體顆粒做旋轉(zhuǎn)運(yùn) 動，由此，離心力將所述固體顆粒朝向所述圓筒形或圓形壁強(qiáng)推通過所述層；
[0009] 其中，所述離心力平均至少等于重力的三倍，從而所述固體顆粒形成旋轉(zhuǎn)流化床， 該旋轉(zhuǎn)流化床在距所述中央管道一定距離處圍繞所述中央管道旋轉(zhuǎn)，同時沿著所述圓筒形 或圓形壁滑動，并且同時由所述至少一種流體的所述層至少部分地支撐，所述至少一種流 體在經(jīng)由所述中央管道的所述排放口被移除之前穿過所述流化床；并且
[0010] 其中，向心力由施加于所述固體顆粒的所述離心力抵消。
[0011] 根據(jù)US'632,該裝置的使用方法可以包括用于干燥所述固體顆?；驈乃龉腆w顆 粒中去除揮發(fā)性成分的方法。US' 632還提供了該裝置用于灌注或涂覆所述固體顆粒的使 用方法。在特別優(yōu)選的實施方式中，裝置的使用方法可以是干燥、提取、灌注或涂覆的方法， 其中，所述固體顆粒是谷粒、粉末或者其它農(nóng)產(chǎn)品碎粒。
[0012] US' 632示出了該裝置的多種示例，比如示例1，在示例1中，使用了厚度為5mm的 多個流體噴射縫口（例如17個縫口）。在另一示例（US' 632的示例3)中，使用了厚度為 5mm的29個噴射縫口用于噴射活性流體。在所公開的內(nèi)容中并未公開實際處理粉末的示 例。
[0013] 粉末的生產(chǎn)和處理是一項重要的技術(shù)領(lǐng)域。常用的處理步驟是對粉末進(jìn)行涂覆。 目前，涂覆粉末的最重要的方法是常規(guī)的流化床涂覆。在常規(guī)的流化床中，涂覆氣體流動通 過粉末顆粒床。該床體膨脹并且在某一時刻被流化，這意味著床作用為單流體（例如見食 品工程期刊（Journal of Food Engineering) 53 (2002) 325-340)。通過引入涂覆流體噴霧 能夠涂覆顆粒。
[0014] 盡管經(jīng)常使用，但使用常規(guī)的流化床進(jìn)行涂覆存在一些弊端。首先，所能夠涂覆的 顆粒的類型有限。相對細(xì)小的且密度相對較低的粉末（根據(jù)熟知的Geldart分類被分類為 C組顆粒的顆粒，例如見粉末技術(shù)（Powder Technology) ,7(1973)285-292)不能通過常規(guī) 方法被流化。此外，涂覆是相對較慢的過程，從而導(dǎo)致相對較低的生產(chǎn)量。如食品工程期刊 (Journal of Food Engineering) 53 (2002) 325-340 中所估計的，這還導(dǎo)致至少 0.6 €/kg 的通常較高的成本。因此，涂覆通常僅用于附加值相對較高和/或生產(chǎn)量相對較低的產(chǎn)品。
[0015] 盡管如此，但將涂覆應(yīng)用于高生產(chǎn)量的產(chǎn)品（例如食用粉）將會是非常有利的。對 于食用粉而言，通過保護(hù)所謂的游離脂肪而降低粘性、提高流動性以及延長保質(zhì)期，涂覆將 會是有利的。因此，本發(fā)明的目的是獲得一種快速的且適于較大范圍的粉末的粉末顆粒涂 覆方法。
[0016] 從溶液或懸液中產(chǎn)生粉末的最常用的方法是噴霧干燥法（在K. Masters的噴霧干 燥法指南中能夠找到噴霧干燥法技術(shù)的概述）。噴霧干燥法基本上包括使待轉(zhuǎn)化成粉末的 霧狀液滴與熱干燥空氣接觸。噴霧干燥法存在一些弊端。這些弊端大體上與干燥期間存在 的由干燥氣體與所要干燥的微滴之間的速度差很小引起的小的熱質(zhì)傳遞效率有關(guān)。因此， 噴霧干燥器通常非常大，這導(dǎo)致投資成本高。大尺寸的噴霧干燥器還難以控制所有的顆粒 經(jīng)受相同的處理。其難以實現(xiàn)導(dǎo)致粉末顆粒的性能非最優(yōu)。噴霧干燥還限制了處理的操作 窗口使得處理就例如能量效率而言并不是最優(yōu)的。對此，本發(fā)明的目的是獲得高熱質(zhì)傳遞 速率的粉末干燥方法。
[0017] 而且，目的在于提供一種通過干燥將液滴轉(zhuǎn)化成固體顆粒即，制粒的有效方法。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0018] 鑒于所提出的目的，本發(fā)明提供了一種改進(jìn)的裝置。特別地，根據(jù)本發(fā)明的裝置的 特征在于權(quán)利要求1所述的特征。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，所發(fā)明的裝置能夠非常高效、經(jīng)濟(jì)地處理粉末 顆粒。特別地，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，根據(jù)本發(fā)明的裝置能夠成功地流化相對大量的粉末。
[0019] 特別地，渦流室裝置可以包括：
[0020] -反應(yīng)器，該反應(yīng)器包括截面呈大致圓形的至少一個室；
[0021] -用于將至少一種呈氣態(tài)或液態(tài)的流體給送到室中的裝置；
[0022] -用于將所述一種或更多種流體從室中移除的裝置；
[0023] -用于將粉末顆?；蚍勰╊w粒前驅(qū)體給送至所述室的裝置；
[0024] 其中，所述流體移除裝置包括用于將所述至少一種流體從室中移除的至少一個排 放口；
[0025] 其中，所述流體給送裝置包括流體噴射器，該流體噴射器繞所述室壁分布用于沿 所述壁噴射所述至少一種流體，以將動量傳遞至所述粉末顆粒或所述粉末顆粒前驅(qū)體以能 夠進(jìn)行旋轉(zhuǎn)運(yùn)動，由此，離心力將顆?；蚯膀?qū)體朝向所述壁強(qiáng)推通過所述噴射出的流體；
[0026] 由此，所述粉末顆粒或所述粉末顆粒前驅(qū)體形成旋轉(zhuǎn)流化床，該旋轉(zhuǎn)流化床在距 所述流體排放口一定距離處圍繞所述流體排放口旋轉(zhuǎn)，同時沿著所述室壁滑動并且同時由 所述至少一種流體至少部分地支撐，所述至少一種流體在經(jīng)由所述排放口被移除之前穿過 所述流化床；
[0027] 其中，所述流體給送裝置包括多于11個的主流體噴射器，流體噴射器中的每個流 體注入器均包括具有小于Imm的縫口寬度的流體噴射縫口。
[0028] 所述流體給送裝置可以包括至少30個流體噴射器。通過包括至少50個流體噴射 器例如至少70個流體噴射器的裝置已經(jīng)獲得了好的效果。
[0029] 在另一實施方式中，流體噴射器中的每個流體噴射器均具有小于0. 5_的縫口寬 度，例如具有在約〇. 1_至〇.2mm的范圍內(nèi)的寬度。
[0030] 在又一實施方式中，渦流室裝置可以具有包括第一部段和第二部段的室，第一部 段包括所述主流體噴射器，第二部段與第一部段鄰接，室第二部段包括多個副流體噴射器， 這些副流體噴射器用于將例如在成分、溫度、噴射壓力和/或流速方面與由主流體噴射器 噴射的流體不同的流體給送到室中。
[0031] 在另外的實施方式中，該裝置可以包括用于將室第一部段與室第二部段彼此分開 的隔件。
[0032] 在又一方面中，該裝置能夠包括用于將液體給送到室中的液體噴射器例如噴霧 器。特別地，噴射器能夠構(gòu)造成將液滴例如霧狀或噴霧狀液體給送到室中。
[0033] 在操作期間，例如向心力（或氣固徑向阻力）可以由施加于所述固體顆粒或所述 前驅(qū)體的所述離心力抵消。
[0034] 本發(fā)明的方面提供了一種用于例如使用根據(jù)本發(fā)明的渦流室裝置對粉末顆?；?粉末顆粒前驅(qū)體進(jìn)行處理的方法，該方法包括下述步驟：
[0035] -沿著截面呈大致圓形的室的壁噴射至少一種流體；
[0036] -經(jīng)由流體排放口從室中移除所述一種或更多種流體；
[0037] -將粉末顆?；蚍勰╊w粒前驅(qū)體給送至所述室，其中，噴射出的流體將動量傳遞至 所述粉末顆粒或所述粉末顆粒前驅(qū)體以能夠進(jìn)行旋轉(zhuǎn)運(yùn)動，由此，離心力將顆?；蚯膀?qū)體 朝向所述壁強(qiáng)推通過所述噴射出的流體，其中，粉末顆粒或粉末顆粒前驅(qū)體形成旋轉(zhuǎn)流化 床，該旋轉(zhuǎn)流化床在距所述流體排放口一定距離處圍繞所述流體排放口旋轉(zhuǎn)，同時沿著所 述壁滑動并且同時由所述至少一種流體至少部分地支撐，所述至少一種流體在經(jīng)由所述排 放口被移除之前穿過所述流化床；
[0038] 其中，所述流體經(jīng)由多于11個的主流體噴射器噴射，每個流體噴射器在相應(yīng)的流 體噴射器處產(chǎn)生層厚度小于Imm的流體層，其中，優(yōu)選地使用多于30個的主流體噴射器11， 優(yōu)選地在相應(yīng)的流體噴射器處產(chǎn)生層厚度小于〇. 5mm的流體層。
[0039] 例如，該方法包括將濕顆粒給送至室，并且在室中對所述顆粒進(jìn)行干燥。
[0040]