用于清洗噴霧干燥設(shè)備中的噴嘴裝置的方法和用于執(zhí)行該方法的噴霧干燥設(shè)備的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及用于在操作過(guò)程中清洗噴霧干燥設(shè)備的壓力噴嘴裝置的方法，包括以 下步驟:提供具有干燥腔的噴霧干燥設(shè)備，設(shè)置插入干燥腔中并且具有進(jìn)料入口和進(jìn)料出 口的至少一個(gè)壓力噴嘴裝置，設(shè)置進(jìn)料導(dǎo)管以用于在預(yù)定壓力下將液體進(jìn)料供應(yīng)至每個(gè)噴 嘴裝置的進(jìn)料入口以用于霧化液體進(jìn)料，提供用于清洗至少一個(gè)噴嘴裝置的系統(tǒng)，在操作 過(guò)程中暫停待清洗的噴嘴裝置的進(jìn)料供應(yīng)，從干燥腔移除所述至少一個(gè)噴嘴裝置，并且在 清選系統(tǒng)中清洗噴嘴裝置。本發(fā)明還涉及噴霧干燥設(shè)備。
【背景技術(shù)】
[0002] 在該噴霧干燥設(shè)備中，通過(guò)使霧化液體進(jìn)料與干燥空氣或氣體接觸，液體產(chǎn)物變 成粉末產(chǎn)物。干燥發(fā)生在干燥腔中，其中干燥空氣與霧化進(jìn)料接觸，并且霧化通過(guò)一個(gè)或多 個(gè)噴嘴或諸如轉(zhuǎn)動(dòng)式噴霧器的其它形式的噴霧器發(fā)生。干燥空氣經(jīng)由定位在干燥腔的頂部 處或附近的空氣分散器進(jìn)入干燥腔中。另一干燥機(jī)構(gòu)可以設(shè)置在該干燥系統(tǒng)中，例如流化 床。一個(gè)和相同的噴霧干燥設(shè)備可以被用于干燥相同的或多個(gè)不同的液體進(jìn)料。
[0003] 噴霧干燥設(shè)備的部件需要每隔一定間隔被清洗，例如按照預(yù)定清洗時(shí)間表。規(guī)律 的清洗是必要的以滿足政府條例和/或產(chǎn)品說(shuō)明書(shū)設(shè)置的要求。該清洗以適當(dāng)時(shí)間間隔被 執(zhí)行以避免產(chǎn)物退化、污染和沉淀物在構(gòu)件中的積累。清洗通常借助于所謂的原位清洗 (CIP)系統(tǒng)發(fā)生，以在盡可能拆卸很少構(gòu)件的情況下，保持用于清洗的時(shí)間盡可能短。清洗 流體可以是水或可能地是水和適當(dāng)?shù)南礈靹┗蚯逑磩┑慕惶媸褂?。為了一些目的，CIP可以 與另一滅菌過(guò)程組合使用。在CIP之后，干燥在系統(tǒng)外發(fā)生。
[0004] 構(gòu)件的內(nèi)部，諸如干燥腔，和噴霧干燥設(shè)備的其它單元形成部件，諸如旋流器、袋 式濾器、流體床腔、過(guò)程腔、容器、槽、輸送管或任何類(lèi)似的導(dǎo)管，通過(guò)將清洗流體分配進(jìn)入 腔或?qū)Ч茏陨碇械那逑磭娮毂磺逑?。在利用噴嘴用于霧化液體的噴霧干燥設(shè)備中，噴嘴從 干燥腔被移除以用于清洗并且被放置在干燥腔上方的CIP支架中，以清洗噴嘴、多孔噴槍和 上游進(jìn)料管。整個(gè)噴霧干燥設(shè)備的清洗通常在停機(jī)時(shí)被執(zhí)行，但是設(shè)備的部件也在操作過(guò) 程中被CIP清洗。
[0005] 噴霧器噴嘴主要地包括兩個(gè)類(lèi)別，即壓力噴嘴和雙流體式噴嘴。還存在許多其它 類(lèi)型的噴嘴，包括上述提到的類(lèi)型的組合。在壓力噴嘴中，液體進(jìn)料在高壓下被提供，然而 雙流體式噴嘴霧化通過(guò)沖擊液體進(jìn)料的高速壓縮空氣/氣體被氣動(dòng)地實(shí)現(xiàn)。雙流體式噴嘴 適合于其中流動(dòng)性能通過(guò)剪切導(dǎo)致粘性急劇增加的產(chǎn)品。該產(chǎn)品通常不適合于在壓力噴嘴 中霧化，但是在雙流體式噴嘴中被成功地處理，其中霧化通過(guò)應(yīng)用非常低的剪切應(yīng)力而被 實(shí)現(xiàn)。用于在雙流體式噴嘴中霧化的動(dòng)能被壓縮空氣提供，并且因此，由于生成壓縮空氣的 成本，雙流體式噴嘴的應(yīng)用被限制。
[0006] 現(xiàn)在在清洗過(guò)程中處理壓力噴嘴，例如作為在清洗時(shí)間表中的步驟，可能地連接 到相應(yīng)的多孔噴槍的噴嘴通常地以例如4到12個(gè)噴嘴一組被從干燥腔移除，并且放置在干 燥腔上方上的CIP支架中。在移除一組噴嘴之前，即在操作中的噴嘴的總數(shù)量的子集，例如 通過(guò)切換用于進(jìn)料的供應(yīng)閥，液體進(jìn)料到該組噴嘴的供應(yīng)被停止，并且噴嘴、多孔噴槍和上 游進(jìn)料供應(yīng)管道通過(guò)吹洗空氣或氣體以被沖洗以排空噴嘴、多孔噴槍和上游進(jìn)料供應(yīng)管 道。在清洗過(guò)程之后，噴嘴再插入干燥腔中，并且進(jìn)料的供應(yīng)被再次啟動(dòng)，通常地都被控制 系統(tǒng)控制。該程序然后針對(duì)噴嘴的另一子集被執(zhí)行。根據(jù)噴霧干燥機(jī)尺寸、類(lèi)型和涉及的進(jìn) 料，一組噴嘴的該轉(zhuǎn)變過(guò)程通常地占用30分鐘。一組噴嘴的清洗可以例如通常地通過(guò)相關(guān) 蒸發(fā)器和/或其它進(jìn)料處理設(shè)備的上游清洗被確定并且連接到所述上游清洗。
[0007] 雖然該轉(zhuǎn)變和清洗步驟非常令人滿意起作用，但是已經(jīng)證明經(jīng)過(guò)一段時(shí)間，沉淀 物在噴霧干燥設(shè)備的部件上，特別在干燥腔內(nèi)側(cè)的側(cè)面和頂壁上，的積累和形成是不可避 免的。如此，沉淀物從多個(gè)觀點(diǎn)是有害的，特別在清洗、產(chǎn)品質(zhì)量、容量和甚至過(guò)熱方面。
[0008] 因而，已經(jīng)進(jìn)行多次嘗試以減少沉淀物的形成，一個(gè)示例被示出在申請(qǐng)人的國(guó)際 公開(kāi)物W02011/063808A1 (商業(yè)產(chǎn)品在名稱(chēng)JET SWEEP?下進(jìn)行銷(xiāo)售）中，并且測(cè)量操作以檢 測(cè)沉淀物，例如如申請(qǐng)人的國(guó)際公開(kāi)物W02011 /063808中所示，其中在操作過(guò)程中通過(guò)紅外 照相機(jī)執(zhí)行對(duì)噴霧干燥機(jī)的監(jiān)控。
[0009] 然而，盡管上述公開(kāi)物提供了數(shù)個(gè)優(yōu)點(diǎn)，但是避免或減少沉淀物的問(wèn)題仍然是決 定性的。
[0010] 并且，具有一體式閥的壓力噴嘴是已知的，但是對(duì)于上述提到的目的具有許多缺 點(diǎn)，使這些壓力噴嘴不會(huì)用于食物或制藥噴霧干燥過(guò)程中的許多目的。該缺點(diǎn)例如是功能 和密封性的可靠性、CIP可能性和從耐磨零件發(fā)射部件進(jìn)入產(chǎn)品中的危險(xiǎn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0011]在該背景下，本發(fā)明的目的是提供在【背景技術(shù)】中提到的一種方法，形成沉淀物的 危險(xiǎn)通過(guò)該方法被減少。
[0012] 在第一方面，該目的和其他目的被在操作過(guò)程中用于清洗噴霧干燥設(shè)備的壓力噴 嘴裝置的方法滿足，所述方法包括以下步驟：
[0013] 提供具有干燥腔的噴霧干燥設(shè)備，
[0014] 設(shè)置插入干燥腔中并且具有進(jìn)料入口和進(jìn)料出口的至少一個(gè)壓力噴嘴裝置，
[0015] 設(shè)置進(jìn)料導(dǎo)管以用于在預(yù)定壓力下將液體進(jìn)料供應(yīng)至每個(gè)噴嘴裝置的進(jìn)料入口 以用于霧化液體進(jìn)料，
[0016] 提供用于清洗至少一個(gè)噴嘴裝置的系統(tǒng)，
[0017] 在操作過(guò)程中停止待清洗的噴嘴裝置的進(jìn)料供應(yīng)，
[0018] 在操作過(guò)程中從干燥腔移除噴嘴裝置，
[0019] 在清選系統(tǒng)中清洗噴嘴裝置，
[0020] 其中在進(jìn)料供應(yīng)被停止之后并且在噴嘴裝置被從干燥腔移除之前，噴嘴裝置通過(guò) 從以下各項(xiàng)選擇的方法步驟被排空用于進(jìn)料：
[0021] i)在與進(jìn)料供應(yīng)的預(yù)定壓力大致相同的壓力下向噴嘴裝置的進(jìn)料入口供應(yīng)液體，
[0022] ii)以至少16巴的壓力向噴嘴裝置的進(jìn)料入口供應(yīng)壓縮空氣或氣體，
[0023] iii)從噴嘴裝置的進(jìn)料入口施加吸力，和
[0024] iv)施加與噴嘴裝置的進(jìn)料出口同軸的附加壓縮空氣流或氣體流。
[0025] 通過(guò)提供排空進(jìn)料的該方法步驟，確保在暫停進(jìn)料供應(yīng)之后剩余在噴嘴裝置和上 游設(shè)備中的進(jìn)料同樣被霧化。在不希望被理論限制的情況下，本發(fā)明中的原理基于承認(rèn)，在 噴嘴的進(jìn)料供應(yīng)的停止之后進(jìn)入干燥腔中的進(jìn)料是在噴霧干燥腔的內(nèi)部表面上的沉淀物 的一個(gè)源。在現(xiàn)有技術(shù)方法中，在該轉(zhuǎn)變過(guò)程中出現(xiàn)不充分的霧化。隨著進(jìn)入干燥腔中的所 有進(jìn)料通過(guò)根據(jù)本發(fā)明的方法被合適地霧化，在壁上的進(jìn)料的沉淀物的危險(xiǎn)被消除或至少 在很大程度上被減少。
[0026] 在方法中，術(shù)語(yǔ)"噴嘴裝置"被限定為包括噴嘴自身、噴嘴桿和單獨(dú)噴嘴的隔離閥 的下游的任何管道。
[0027]術(shù)語(yǔ)"壓縮空氣或氣體"旨在包括適合于目的并且能夠與條例等兼容的任何氣體。
[0028] 然而用于清洗的方法可以作為在涉及設(shè)備的數(shù)個(gè)部件的整體清洗過(guò)程中的步驟 而用于清洗噴嘴裝置，特別有利的是包括在沒(méi)有中斷干燥腔中的其它噴嘴裝置的操作的情 況下，將噴嘴裝置再插入干燥腔中的另一步驟。此外，如果大致地與針對(duì)噴嘴裝置的另一子 集的進(jìn)料供應(yīng)被停止以被排空和移除以用于清洗的同時(shí)，針對(duì)已經(jīng)被清洗和再插入干燥腔 中的噴嘴裝置的進(jìn)料供應(yīng)被停止，則附加的整體過(guò)程效率被獲得。
[0029] 在發(fā)明方法的替換例i)的情況下，如果在第一預(yù)定時(shí)間周期內(nèi)應(yīng)用方法步驟i)， 并且隨后在第二預(yù)定時(shí)間周期內(nèi)進(jìn)行以與進(jìn)料中的溶劑的濃度對(duì)應(yīng)的量的供應(yīng)液體的另 一步驟，則這是有利的。由于在第一時(shí)間周期中排空之后，干燥空氣和溶劑/液體在干燥腔 中的平衡在第二時(shí)間周期中被保持原狀，因而該措施確保干燥