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流化床幹燥機的發(fā)展史
流化技術起源於1921年(nián),^早應用於幹燥工業化大生產是1948年美國建(jiàn)立的多爾-奧列弗固體流化裝置,而我國直到1958年後才開始發展此項技(jì)術。流化床幹燥過程中散狀物料被(bèi)置於孔板上,下部輸送氣體,使物料顆粒呈懸浮狀態,猶如液(yè)體沸騰一(yī)樣,使得(dé)物料顆粒與氣體充分(fèn)接觸,進行快速的熱傳遞(dì)與水分傳遞。流化幹燥由於具有傳熱效果良好、溫度分布均勻、操作形式多樣、物料停留時間可調(diào)、投資(zī)費用低(dī)廉和維修工作量較小等優點,得到了(le)廣泛的發展和應用(yòng)。如今流化床(chuáng)幹燥設備是利用流態化技術對流體或固體顆粒進行物理或(huò)化學加工,如幹燥、浸取、吸附和離子交換、顆粒混合等的機械設備。流化床幹燥設備(bèi)因具有較(jiào)高的熱質傳遞速率、結構緊(jǐn)湊、便於操(cāo)作等優點而(ér)被廣泛用於化工、食品、陶瓷、製藥等行業。
改革開放前,我國基本上沒有正規的工業化生產,個別生(shēng)產企業、設計研究院(所)、大專院(yuàn)校等單位設計生產了一部分圓筒式或臥(wò)式多(duō)室流化床,並已開始接觸振動(dòng)流化床和惰性粒子流化床(chuáng)。據不(bú)完全的調查結果顯示,到1971年,全國使用流化床的企業已有40多家,分布在化工、輕工、製藥等行業,涉及到的物料有(yǒu)聚四氟乙烯、滌綸顆粒、氯化銨、水(shuǐ)楊酸鈉、無水亞硫酸鈉、氨(ān)基匹林、土(tǔ)黴素、催化劑等數十種(zhǒng)。但由於當時國內專業化生產水平有限,新技術的推廣隻能在(zài)行業內小範圍進行,發展速度和規模均受到限製。
改革開放初(chū)期(qī),國家提倡鼓勵引進先進(jìn)技術,國內的化工、醫藥、食品等行(háng)業(yè),引進了一大批代表(biǎo)當代^的流化床幹燥機,如黑龍江(jiāng)安達乳品廠引進的(de)噴霧 振動流化床雙級幹(gàn)燥係統,遼陽石化、燕山石化、齊魯石化等(děng)引進的多(duō)室流化床和(hé)氣流 流化(huà)床雙級幹燥裝置,湖北(běi)應城鹽礦、天津堿廠引進的振動流化床,營口鹽(yán)場引進的內(nèi)熱流化床,北京藥(yào)廠(chǎng)等引進的流化床製粒幹燥設備,吉(jí)林盤石農藥廠引進的攪拌流化床(chuáng)等。這些先進設備的引進,極大地開闊了國(guó)內幹燥行業的視野,促進了產品的革新(xīn)換代。與此同時,國內幹燥行業的一些企業也迅速采(cǎi)取引進(jìn)、橫(héng)向聯合(hé)、消化(huà)吸收等手段,加大新產品開發力度。鐵(tiě)嶺精工機器廠1982年與東北工學院(現東北大學)合作開發振動流化床幹燥機,國內^將這一先進技術商品化,深受用(yòng)戶歡迎,市場潛力巨大。改革開放初期,我國對幹燥技術有興趣的科研單位、大(dà)專院校不過十來家,專業生(shēng)產(chǎn)廠(chǎng)幾乎沒有。
藥品生產(chǎn)工藝技術的快速發展帶動了製藥機械的空前繁榮,藥用流化床幹燥設備的產品技(jì)術也隨之"水漲船高"。由於流化床幹燥方式所固有的優勢及設備技術的不斷完善和提高,其在製藥工藝中得到了越來越多的推廣和應用(yòng),但是,其應用有一定的限(xiàn)止性,如(rú):對被幹燥(zào)物料的顆粒(lì)度要求(qiú)較為嚴格,粒(lì)度太小易被氣(qì)流夾帶,粒度太大不易流化;當(dāng)幾(jǐ)種物(wù)料(liào)混(hún)在一起幹(gàn)燥時,則要求幾種物料的相對密度應接近;一般不適用含水量過高(gāo)易(yì)結團的物料,否則易發生結壁或堵床的現象,等等。但瑕不掩瑜,流化床幹燥設備以其優良的性(xìng)能已經越來(lái)越多的得到了認可,其在製藥生產中的廣(guǎng)泛使(shǐ)用也就不奇怪了。
到了1990年前後,從(cóng)事幹燥(zào)技術(shù)的研究單位已遍布各大學的化(huà)工等(děng)專業,生產企業也(yě)已有20多(duō)家。近(jìn)10多年來,隨著國民經濟的不斷發展,幹燥(zào)技術也得到了長足(zú)的進步。專業生產企業也增(zēng)加10多倍,達到300多家,目前幾乎(hū)所有常規流化床幹燥機國內均能生產。
振動流化床幹燥機工作原理與結構
進入流化床內的濕物料與熱空氣在布風板上方接觸,物料顆粒懸(xuán)浮於氣(qì)流之中(zhōng),形成流化狀態。呈(chéng)流化狀態的物料(liào)顆粒與熱空氣均勻、充分地(dì)混合,進行(háng)^強烈(liè)的傳熱和傳質,脫除水分,達到幹燥。合格的產品(pǐn)由流化床的出料口(kǒu)排出,含塵氣體經除塵裝置淨化後由引風機排入大氣。
顆粒物料在普通流化床幹燥機中進行幹燥時,物(wù)料(liào)顆粒應均勻且有一定(dìng)的規格,不然會形成溝狀(zhuàng)流和滯動區,顆粒粒度(dù)分布(bù)寬時,夾帶嚴重,濕度大時易結塊(kuài),以及由於(yú)顆粒返混,顆粒停留時間分布範圍大,顆粒含濕量(liàng)不均,因此限製了普通流化床幹燥機的使用範圍。為了克服其缺點,國外在改善流化(huà)床幹燥機性能(néng)等方麵(miàn)做了大量研究。特(tè)別是在能(néng)源緊張的今(jīn)天(tiān)強(qiáng)化傳質(zhì)傳熱(rè)過程,節約能源、提高(gāo)質量,使流化床幹燥機具有(yǒu)廣泛的適應性和經濟上的合理性,振動流化床幹(gàn)燥機具有重大的意(yì)義。振動流化床幹燥機設計(jì)先進、質量可靠、適用範圍廣、並具有顯著的節能性(xìng)和能幹燥在其它幹燥機上難以幹燥的物料的優點,因此振動流化(huà)床幹燥機得到(dào)各(gè)行業的(de)普遍歡迎。
振動流化床幹燥機是(shì)由振動電(diàn)機產生激振力使機器振動,物料在這給定方(fāng)向(xiàng)的激振力的作用下跳躍(yuè)前進,同時振動流化床幹燥機床底輸入的熱風(fēng)使物料處於(yú)流(liú)化狀態,物料顆粒與熱(rè)風充分接觸,從而達到理想的幹燥效果。物料從(cóng)振動流化床幹燥機料口進入,振(zhèn)動流化(huà)床幹燥機振槽上的物料與振槽下部通入的熱風正交接觸傳熱,濕空氣由引風(fēng)引(yǐn)出,幹料由排料口排出。
振動流化(huà)床幹燥機主要特點
1、振動流化(huà)床幹燥(zào)機采用振動電機驅動,運轉平穩、噪音小、壽命長、維修方便。
2、振動流化床(chuáng)幹燥機振動使物料易達(dá)流化狀態(tài),增(zēng)大了有效傳熱係數,故熱效(xiào)率高。床層溫度分(fèn)布均勻,無局部過熱現象。流化均勻(yún),無死角及吹穿現象。振(zhèn)動起輸送作用(yòng),也有利(lì)於節約能量(liàng)。比(bǐ)一般幹燥裝置可節能30-60%。
3、料層厚度和機內移動速度及振幅均(jun1)可無級調整,可調性好,速用麵寬。
4、物料表麵損傷小(xiǎo),可用於易碎物料的幹燥,物料顆粒不規則時(shí)亦可使用,不(bú)影響效果。
5、振動流化床幹燥機采用全封閉式結構,有效地防止(zhǐ)了物料與外界的交叉汙染,環境清潔,改善了勞(láo)動條件。
6、振動促進流態化,使空氣需(xū)要量減少,顆粒夾帶率(lǜ)降低。
流化床幹燥(zào)機的分類適用的(de)物料
流(liú)化床幹燥(zào)設備在不到100年的時間裏,經過科研人員的不斷改進(jìn)和創新,得到了長足的發展(zhǎn)和廣泛的應用。其種類很多,根據待幹燥(zào)物料性質的不同,所采用(yòng)的流化(huà)床也(yě)不同,按其結構大致可分為:單層和多層圓筒型流化型、臥(wò)式多室流化型、攪拌流化型、振動流(liú)化型、離心式流化型、脈衝流化型等(děng)類型。隨著流化床幹燥設(shè)備應用技術的不斷發展,其類(lèi)型及適應的物料也越(yuè)來越多,在化工、輕工、醫藥、食品等工業中已廣泛應用(yòng)。由於不同物料(liào)及產品對幹燥的不同要求,也就出現了不同形式的流化床幹燥機。現根據其(qí)類型,分述如下:
1.單層流(liú)化床幹燥機
單層流化床幹燥機是^簡單的一種機型,可分為連續、間歇兩種操作方(fāng)法。連續操作停留時間分布較廣(guǎng),因而多應用於比較容易幹燥的產(chǎn)品或對幹燥(zào)指標要求不是很嚴格的產品。間歇操作可用於含水率較高的物料的(de)幹燥(zào)對於一些顆粒度不均勻並有一定粘性的(de)物料,多采(cǎi)用在床層內裝有攪拌器的低(dī)床層操作。
該設備操作簡單,檢修(xiū)方便,床層溫(wēn)度平穩,幹燥效果好,但運轉周期長。
本機適用於硫酸銨、氯化銨、無水亞硫酸鈉、聚四氟乙(yǐ)烯、葡萄糖酸鈣、堿性青蓮染料、催(cuī)化劑顆粒、酐酪素、椰蓉、食鹽(yán)等物料的幹燥。
2.多層流(liú)化床幹燥(zào)機
多層流化床(chuáng)幹燥機由於停留時間分布均勻,所以實際需(xū)要的幹燥時間比單層流化床短。可(kě)以改善幹燥產品含水的均勻性,易於控製產品的幹燥質量。但是,多層流(liú)化床幹燥機因層數增加,各層之間又(yòu)要保證形成穩(wěn)定的流化狀態增加了設備結(jié)構的年複雜性(xìng)。對於除去(qù)結(jié)合水分的物(wù)料,采用多層流化床是恰當的。
多層流(liú)化(huà)床幹燥機(jī)適用於滌綸(lún)切片、水(shuǐ)楊酸鈉(nà)、氨基匹林、土黴素、金黴素、四環素、片劑澱粉顆粒、糖粉、飼(sì)料、塑料、糧食等粉粒狀物料的幹燥
3.臥式多(duō)室流化(huà)床幹燥機
臥式(shì)多室流化床幹燥設備克服了多層流化床結構複雜、層床阻力等(děng)缺點濕料由加料機連續加入幹燥器(qì)的第一(yī)室,由於物料處於流化狀態,所(suǒ)以可自由地(dì)由前(qián)一(yī)室向後一室。幹燥後的物料由(yóu)^後幹燥(zào)室卸料口(kǒu)卸出,可幹(gàn)燥各種難於幹(gàn)燥的粒狀物料和熱敏性物料,並(bìng)逐漸推廣到粉狀物料。
這(zhè)類幹燥機適用於聚氯乙烯樹脂、聚丙烯樹脂、尼龍1010、鄰氯苯甲酸、四環素、土黴素、氯黴素、肝粉、糖粉、檸檬酸、草酸、氯化橡膠等物料的幹燥。
流化床幹燥(zào)機如何改進
在固體製劑的生產工藝(yì)中,一步製粒和流化(huà)床幹燥設備是經常被選用的設備,流化(huà)床幹燥(zào)設備也從臥式振動流化(huà)床幹燥機發展到多用途的一步製(zhì)粒機(jī),隨(suí)著材料加工、智能化控(kòng)製等新興技術的運用,流化床幹燥設備在傳統國產設備領域也麵臨著新的機遇與(yǔ)挑戰。作為製藥企業用戶,在新建項目或車間改造時,首先考慮的是根據生產工藝與產能需(xū)要,確定設備的選型和配置要求,對設備的重要組成部分、可(kě)選項、必(bì)需配置作出要求和說明,這有利於用戶以^小的投資獲得性(xìng)價比^大(dà)的(de)設備。流化床幹(gàn)燥設備的URS(客戶需求)已(yǐ)成為選擇供應商使(shǐ)用的技術文件(jiàn),設備供應商需要(yào)滿足文件中提出的配置信息和條件,同時URS也(yě)對設備製造商提出了技術改進(jìn)的(de)要求。目(mù)前,國內GMP對設(shè)備的DQ要求非常鬆懈,而設備需(xū)求(qiú)是DQ的一部分(fèn),秋葵视频官网所了解的預(yù)確認僅(jǐn)僅是對設備選型、材質、產能作大(dà)致的描述,沒有設備的詳細配置要求,這也是導致國(guó)產設備包括流化床幹燥設備製造、控製係統、加工精度遲遲不能進步的一個主要原因。作為流化床幹燥設備的用戶,秋葵视频官网在進行國產設備與進口設備(bèi)比較的時候,也欣(xīn)喜地(dì)發現國內一些設備製造商已開始嚐試從詳(xiáng)細的設(shè)備客(kè)戶需求開始(shǐ),逐步接受(shòu)美國(guó)FDA、歐盟、WHO所要求的URS模式(shì),根據不同的產品,量身定做設(shè)備,這也是(shì)中國藥機發展的必由之路。
流化床幹燥設備目(mù)前已經被廣泛適用(yòng)於化工、輕工、醫(yī)藥、食品、塑料、糧油、礦渣、製鹽(yán)、煙糖等行業(yè)的顆粒狀物料、粉狀物料、塊狀物(wù)料、纖維狀物料、特殊形狀物料的幹燥、冷卻、增濕等作業,同時還用於幹燥冷卻(què)、冷卻增(zēng)濕(shī)作業。濕法製粒的生產工藝采(cǎi)用高速旋轉濕法製粒機與流化床幹燥設備組合成製粒聯動線,目前在國內許多製藥企業已經(jīng)得到(dào)廣泛運(yùn)用(yòng)。根據國內設備選用的原則:節能與(yǔ)環保(bǎo)。秋葵视频官网在設備選型時必須對設備(bèi)提出一係列要求,包括與供(gòng)應商進(jìn)行技術可行性探討。
常州市長江幹燥設備有限公司(sī)是國家幹燥設備定(dìng)點企業。位於中國常州鄭陸焦溪(xī)工業園區,緊鄰連通滬(hù)寧(níng)高速橫山(shān)橋道口,距市區東環高(gāo)架僅8KM。公司致(zhì)力於承接大型幹燥技術(shù)工程,進行幹燥設備設計、製造及銷(xiāo)售;並擅長對多糖類食品、中藥浸膏、生物製品、化(huà)工原料、食品添加(jiā)劑等高糖分(fèn)、易吸濕的膏狀物料的幹燥,年生產各類幹燥設(shè)備超過300台套。
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