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沸騰干燥器在工業(yè)中的應(yīng)用及其各設(shè)備的特點(diǎn)
沸騰干燥器，又稱流化床,，經(jīng)過(guò)30多年的使用、改進(jìn),，目前在制藥,、化工、食品,、糧食等方面越來(lái)越體現(xiàn)它的重要作用,，然而，不同型式的沸騰干燥器所呈現(xiàn)的性能和應(yīng)用面也不同,。本文從沸騰干燥器的基本理念入手,，分析了幾種型式沸騰干燥的區(qū)別,，同時(shí)闡述了沸騰干燥設(shè)備的特點(diǎn)，從而使人們能更好地應(yīng)用此類設(shè)備,，并使此類設(shè)備制造和應(yīng)用得更完整,、更可靠、更安全,，同時(shí)使得此類設(shè)備為我國(guó)工業(yè)更好服務(wù),。
1.沸騰干燥的基本理念
1.1沸騰干燥的基本原理
沸騰干燥的定義：沸騰干燥又俗稱流化干燥，指干燥介質(zhì)使固體顆粒在流化狀態(tài)下進(jìn)行干燥的過(guò)程,。
沸騰干燥的原理：是指干燥介質(zhì)使固體顆粒在流化狀態(tài)下進(jìn)行干燥,，其物料干燥過(guò)程的基礎(chǔ)就是粉體的沸騰，同時(shí),，在排風(fēng)作用下,，容器內(nèi)細(xì)微粉體經(jīng)捕集袋過(guò)濾后排向室外。干燥時(shí)由于氣固兩相逆流接觸,，劇烈攪動(dòng),。固體顆粒懸浮于干燥介質(zhì)之中，具有很大的接觸表面積,，無(wú)論在傳熱,、傳質(zhì)、容積干燥強(qiáng)度,、熱效率等方面都很優(yōu)良,。
由于沸騰干燥對(duì)各種物料的適應(yīng)性比較好，與其它干燥機(jī)相比占地面積小,、生產(chǎn)能力大,、熱效率高，操作易于控制,，顆粒破損少,，目前用的比較廣泛，尤其是在制藥工業(yè)中,。
1.2沸騰干燥的特點(diǎn)
由于物料和干燥介質(zhì)接觸面積大,，同時(shí)物料在床內(nèi)不斷地進(jìn)行激烈攪動(dòng)，所以傳熱效果良好,，熱容量系數(shù)大,；
由于流化床內(nèi)溫度分布均勻，從而避免了產(chǎn)品地任何局部的過(guò)熱,，所以特別適用于某些熱敏物料干燥,；
在同一設(shè)備內(nèi)可以進(jìn)行連續(xù)操作，也可進(jìn)行間歇操作,；
物料在干燥器內(nèi)的停留時(shí)間,，可以按需要進(jìn)行調(diào)整,，所以產(chǎn)品含水率穩(wěn)定；
干燥裝置本身不包括機(jī)械運(yùn)動(dòng)部件,，從而設(shè)備的投資費(fèi)用低廉,，維修工作量較小。
1.3沸騰干燥在制藥工業(yè)中的應(yīng)用范圍
沸騰干燥可廣泛應(yīng)用于原料藥的生產(chǎn),，可應(yīng)用品種有：阿莫西林,、安比西林、阿可匹林,、雙氫鏈霉素,、卡那霉素、氨芐青霉素,、青霉素類,、四環(huán)素、鏈霉霧,、琥氯霉素,、磺胺噻唑、維生素A,、維生素E,、維生素B12、氫氧氯化鋁,、硫酸鋁庶糖脂,、淀粉酶、硫酸鋇,、乳酸鈣,、泛酸鈣、荷爾蒙,、左旋賴氨酸,、煙酸、蛋白酶,、蘆丁衍生物,、肝精等。
2.沸騰干燥的型式區(qū)別及與其他設(shè)備的比較
2.1沸騰干燥的型式區(qū)別
隨著應(yīng)用技術(shù)的不斷發(fā)展,，沸騰干燥器的型式及應(yīng)用也越來(lái)越多,，設(shè)備的分類方法也有所不同。按被干燥物料可分為三類：一類是粒狀物料,；第二類是膏狀物料；第三類是懸浮液和溶液等具有流動(dòng)性的物料,。按操作條件,，基本上可分為兩類：連續(xù)式和間歇式,。按結(jié)構(gòu)狀態(tài)來(lái)分一般有流化型、攪拌流化型,、振動(dòng),。
現(xiàn)就干燥設(shè)備生產(chǎn)廠家所生產(chǎn)的沸騰干燥設(shè)備從以上三方面作一簡(jiǎn)要介紹。從操作條件來(lái)說(shuō)：GFG系列高效沸騰干燥機(jī),、FG系列沸騰干燥機(jī)屬間歇式,，被干燥物料顆粒度有一定的要求，一般要求不小于30微米,，不大于4mm為合適,。當(dāng)幾種物料混在一起干燥時(shí)，各種物料比重應(yīng)當(dāng)接近,。而XF系列箱式沸騰干燥機(jī),、ZLG系列振動(dòng)流化床干燥機(jī)則屬于連續(xù)式，可滿足連續(xù)型生產(chǎn)的要求,。
2.2與其他設(shè)備的比較
由于沸騰干燥對(duì)各種物料的適應(yīng)性比較好,，它比起熱風(fēng)循環(huán)烘箱來(lái)，占地面積小,、生產(chǎn)能力大,、熱效率高，而且干燥后的產(chǎn)品濕度均勻,。比起氣流干燥來(lái),，可通過(guò)調(diào)節(jié)物料在流化床內(nèi)停留時(shí)間的長(zhǎng)短，使產(chǎn)品達(dá)到預(yù)期含水率,。
3.幾種常用沸騰干燥設(shè)備特點(diǎn)的簡(jiǎn)述
由于適應(yīng)不同物料要求及對(duì)成品的不同要求,，就出現(xiàn)了不同型式的流化干燥機(jī)，以下結(jié)合公司的幾種流化干燥設(shè)備在制藥工業(yè)應(yīng)用的特點(diǎn),，作一簡(jiǎn)述,，能使使用者有更好了解，也使我公司的產(chǎn)品更好應(yīng)用于服務(wù)與制藥工業(yè),。
3.1 GFG系列高效沸騰干燥機(jī)
GFG系列高效沸騰干燥機(jī)適用于干燥機(jī)制螺桿擠壓顆粒,、搖擺顆粒、濕法高速混合制粒顆粒,；醫(yī)藥,、食品、飼料,、化工等領(lǐng)域濕顆粒和粉狀物料干燥,；大顆粒、小塊狀、粘性塊粒狀物料,；魔芋,、聚丙烯酰胺等干燥時(shí)體積變化的物料。工藝流程如,，空氣經(jīng)加熱凈化后,，由引風(fēng)機(jī)從下部導(dǎo)入，穿過(guò)料斗的孔網(wǎng)板,。在工作室內(nèi),，經(jīng)攪拌和負(fù)壓作用形成流態(tài)化，水份快速蒸發(fā)后隨著排氣帶走,，物料快速干燥,。
GFG系列高效沸騰干燥機(jī)特點(diǎn)：
①流化床為圓形結(jié)構(gòu)避免死角；
②料斗設(shè)置攪拌,，避免潮濕物料團(tuán)聚及干燥時(shí)形成溝流,；
③采用翻頃卸粒，方便迅速*,，亦可按要求設(shè)計(jì)自動(dòng)進(jìn)出料系統(tǒng),；
④密封負(fù)壓操作，氣流經(jīng)過(guò)過(guò)濾,；
⑤操作簡(jiǎn)便,，清洗方便，是符合“GMP”要求的理想設(shè)備,；
⑥干燥速度快,，溫度勻稱，每批干燥時(shí)間一般在20-30分鐘,。
3.2 FG系列立式沸騰干燥機(jī)
FG立式沸騰干燥機(jī)主要用于醫(yī)藥,、食品、化工等行業(yè)進(jìn)行粉末或顆粒物料的干燥,。
FG立式沸騰干燥機(jī)的特點(diǎn)：
①流態(tài)化干燥,、熱質(zhì)傳遞快；
②在封閉負(fù)壓下操作,，無(wú)粉塵飛揚(yáng),；
③采用抗靜電過(guò)濾材料，操作安全,；
④設(shè)備*,，清洗*，無(wú)交叉污染,；
⑤滿足GMP規(guī)范要求,。
3.3 XF系列箱式沸騰干燥機(jī)
XF系列箱式沸騰干燥機(jī)是由空氣過(guò)濾器，沸騰床主機(jī)旋風(fēng)分離器，布袋除塵器,，高壓離心通風(fēng)機(jī),、操作臺(tái)組成。由于干燥物料的性質(zhì)不同,，配套除塵設(shè)備時(shí)，可按需要而進(jìn)行,，可同時(shí)選擇旋風(fēng)分離器,，布待除塵器。也可選擇其中的一種,。一般來(lái)說(shuō),，比重較大的物料只需選擇旋風(fēng)分離器。比重較輕的物料需配置套布袋除塵器,，并備用氣力送料裝置選擇,。
XF系列箱式沸騰干燥機(jī)主要適用于醫(yī)藥藥品、化工原料,、食品,、糧食加工、飼料的干燥作業(yè),。如：原料藥,、壓片顆粒、中藥沖劑,、保健食品,、飲料沖劑、玉米胚芽 ,、飼料,、塑料樹(shù)脂、檸檬酸和其它粉粒狀物料的干燥除濕,。適用物料粒徑一般為0.1-6mm,，^佳粒徑0.5-3mm。
XF系列箱式沸騰干燥機(jī)工作原理：
潔凈的熱風(fēng)經(jīng)閥板分配進(jìn)入床體內(nèi),，從加料器進(jìn)入的濕物料被熱風(fēng)形成沸騰狀態(tài),。由于熱風(fēng)與物料廣泛接觸，增加了傳熱傳質(zhì)的過(guò)程,，因此在較短時(shí)間內(nèi)就可干燥,。從床體的一頭進(jìn)入，經(jīng)過(guò)幾十秒至幾分鐘沸騰干燥,，自動(dòng)從床體另一頭流出,。本設(shè)備一般進(jìn)行負(fù)壓操作。XF系列臥式沸騰干燥機(jī)的特點(diǎn)：可實(shí)行自動(dòng)化生產(chǎn)，是連續(xù)式干燥設(shè)備,。干燥速度快,，溫度低，能保證產(chǎn)品質(zhì)量,，符合藥品生產(chǎn)GMP要求.蒸汽,、電、熱風(fēng)爐均可配用,。
3.4 ZLG系列振動(dòng)流化床干燥機(jī)
顆粒物料在普通流化床干燥機(jī)中進(jìn)行干燥時(shí),，物料顆粒應(yīng)均勻且有一定的規(guī)格，不然會(huì)形成溝狀流和滯動(dòng)區(qū),，顆粒粒度分布寬時(shí),，夾帶嚴(yán)重，濕度大時(shí)易結(jié)塊,，以及由于顆粒返混,，顆粒停留時(shí)間分布范圍大，顆粒含濕量不均,，因此限制了普通流化床干燥機(jī)的使用范圍,。為了克服其缺點(diǎn)，國(guó)外在改善流化床干燥機(jī)性能等方面做了大量研究,。特別是在能源緊張的今天強(qiáng)化傳質(zhì)傳熱過(guò)程,，節(jié)約能源、提高質(zhì)量,，使流化床干燥機(jī)具有廣泛的適應(yīng)性和經(jīng)濟(jì)上的合理性,，振動(dòng)流化床干燥機(jī)具有重大的意義。振動(dòng)流化床干燥機(jī)設(shè)計(jì)*,、質(zhì)量可靠,、適用范圍廣、并具有顯著的節(jié)能性和能干燥在其它干燥機(jī)上難以干燥的物料的優(yōu)點(diǎn),，因此振動(dòng)流化床干燥機(jī)得到各行業(yè)的普遍歡迎,。
3.4.1 ZLG系列振動(dòng)流化床的工作原理：
振動(dòng)流化床干燥機(jī)（見(jiàn)右圖）是由振動(dòng)電機(jī)產(chǎn)生激振力使機(jī)器振動(dòng)，物料在這給定方向的激振力的作用下跳躍前進(jìn),，同時(shí)振動(dòng)流化床干燥機(jī)床底輸入的熱風(fēng)使物料處于流化狀態(tài),，物料顆粒與熱風(fēng)充分接觸，從而達(dá)到理想的干燥效果,。物料從振動(dòng)流化床干燥機(jī)料口進(jìn)入,，振動(dòng)流化床干燥機(jī)振槽上的物料與振槽下部通入的熱風(fēng)正交接觸傳熱，濕空氣由引風(fēng)引出,，干料由排料口排出,。
3.4.2 適用范圍：
ZLG系列振動(dòng)流化床干燥機(jī)適于干燥不易流動(dòng)的物料（如顆粒太粗或太細(xì),、易于粘結(jié)或成團(tuán)等）以及特殊要求的物料（如要求保持晶體完整、晶體閃光度好等）,。目前用此設(shè)備已成功用于檸檬酸,、味精、硼砂,、硫銨,、復(fù)合肥、蘿卜絲,、豆粕,、酒 糟、種子,、礦渣、砂糖等物料的干燥,，,。
3.4.3 特點(diǎn)：
振動(dòng)流化床干燥機(jī)采用振動(dòng)電機(jī)驅(qū)動(dòng)，運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn),、噪音小,、壽命長(zhǎng)、維修方便,。
振動(dòng)流化床干燥機(jī)振動(dòng)使物料易達(dá)流化狀態(tài),，增大了有效傳熱系數(shù)，故熱效率高,。床層溫度分布均勻,，無(wú)局部過(guò)熱現(xiàn)象。流化均勻,，*及吹穿現(xiàn)象,。振動(dòng)起輸送作用，也有利于節(jié)約能量,。比一般干燥裝置可節(jié)能30-60%,。
料層厚度和機(jī)內(nèi)移動(dòng)速度及振幅均可無(wú)級(jí)調(diào)整，可調(diào)性好,，速用面寬,。
物料表面損傷小，可用于易碎物料的干燥,，物料顆粒不規(guī)則時(shí)亦可使用,，不影響效果?！?/p>
振動(dòng)流化床干燥機(jī)采用全封閉式結(jié)構(gòu),，有效地防止了物料與外界的交叉污染,，環(huán)境清潔，改善了勞動(dòng)條件,。
振動(dòng)促進(jìn)流態(tài)化,，使空氣需要量減少，顆粒夾帶率降低,；
通過(guò)調(diào)節(jié)振動(dòng)的頻率和振幅,，容易控制粉粒料的停留時(shí)間分布，實(shí)現(xiàn)連續(xù)操作,；
4.小結(jié)
本文從沸騰干燥的基本理念入手,，使人們對(duì)不同型式沸騰干燥有更進(jìn)一步的了解。同時(shí),，對(duì)近年來(lái)研發(fā)的沸騰干燥設(shè)備的特點(diǎn)作了綜合性簡(jiǎn)述,。而沸騰干燥這門技術(shù)有著其特殊性，不同的產(chǎn)品具有不同的干燥工藝和粉粒規(guī)則,，沒(méi)有能適用各種不同要求的單一噴霧干燥機(jī)型,。沸騰干燥至今仍被視作一種技藝，實(shí)驗(yàn)是正確造型的基礎(chǔ),。公司有實(shí)驗(yàn)設(shè)備用戶進(jìn)行物料的工藝性試驗(yàn),，同時(shí)也能完成此類設(shè)備的交鑰匙工程。本文寫此文的目的是為噴霧干燥系列設(shè)備能為我國(guó)工業(yè)更好服務(wù),，也期待同行有更新,、更好的沸騰干燥設(shè)備的問(wèn)世。