雙錐回轉(zhuǎn)真空干燥機(jī)性能的提高與特點優(yōu)化組合
雙錐回轉(zhuǎn)真空干燥機(jī)性能的提高與特點優(yōu)化組合
國內(nèi)制造雙錐回轉(zhuǎn)真空干燥機(jī)的廠商很多,但總體設(shè)計和制造水平相對較低,,對這一經(jīng)典實用設(shè)備沒有實質(zhì)性的提高,,更談不上對此類產(chǎn)品的優(yōu)化組合,,筆者僅了解到國內(nèi)只有無錫市張華醫(yī)藥設(shè)備有限公司對此進(jìn)行優(yōu)化組合,而誕生了多功能干燥設(shè)備,其是雙錐回轉(zhuǎn)真空干燥機(jī)的優(yōu)化組合產(chǎn)品。然而,,造成雙錐回轉(zhuǎn)真空干燥機(jī)發(fā)展緩慢的真正原因是沒能結(jié)合理論去研究雙錐回轉(zhuǎn)真空干燥機(jī)的性能與應(yīng)用。筆者以真空干燥理論為依據(jù),,對國內(nèi)雙錐回轉(zhuǎn)真空干燥機(jī)的提高作必要的思考性探討,,并提出一些建議性的設(shè)想,同時也介紹一下此類設(shè)備優(yōu)化組合的產(chǎn)品,。
1,、雙錐回轉(zhuǎn)真空干燥機(jī)的經(jīng)典性
雙錐回轉(zhuǎn)真空干燥機(jī)是原料藥生產(chǎn)應(yīng)用較為廣泛的設(shè)備,這是由于在真空干燥的過程中,,筒體內(nèi)的壓力始終低于大氣壓力,,氣體分子數(shù)少,密度低,,含氧量低,,因而能干燥容易氧化性變化的藥品生產(chǎn),能減少物料染菌的機(jī)會,。也由于水在汽化過程中,,其溫度與蒸汽壓力成正比,,故真空干燥時物料中的水分在低溫下就能汽化,,達(dá)到低溫干燥,特別適用于藥品中有熱敏性物料的生產(chǎn),。同時,,真空干燥可消除常壓熱風(fēng)干燥易產(chǎn)生表面硬化現(xiàn)象,這是真空干燥物料內(nèi)和表面之間壓差大,在壓力梯度作用下,,水分很快移向表面,,不會出現(xiàn)表面硬化。此外真空干燥時,,物料內(nèi)部和外部之間溫度梯度小,,由逆滲透作用使得溶媒能夠獨自移動并收集,有效克服熱風(fēng)干燥所產(chǎn)生的溶媒失散現(xiàn)象,。
從功能上看,,雙錐回轉(zhuǎn)真空干燥機(jī)是集混合、真空干燥于一體的干燥設(shè)備,,它以簡潔,、方便和雙效特點被人們作為經(jīng)典設(shè)備來應(yīng)用,其有著實用性和經(jīng)濟(jì)性的一面,,是其它設(shè)備難以替代的,。
2、對雙錐回轉(zhuǎn)真空干燥機(jī)提高思路的探討
雖然,,雙錐回轉(zhuǎn)真空干燥機(jī)被人們看作經(jīng)典,,但近幾年來卻又被藥廠所淡化了,其根本原因是由于制造商缺乏對其的研究和結(jié)構(gòu)的改進(jìn)所致,,其主要表現(xiàn)在結(jié)構(gòu)上難以CIP/SIP和干燥性能優(yōu)化上,,故有必要對其提高思路作一探討。
2.1,、對雙錐回轉(zhuǎn)真空干燥機(jī)的干燥速度的探討
2.1.1,、真空干燥速度的概念
文獻(xiàn)認(rèn)為:物料的干燥過程,首先是物料表面的水分受熱汽化并被真空設(shè)備排除,,物料表面的水分因汽化而逐漸減少,,并在物料內(nèi)部與表面之間形成溫度差。內(nèi)部的水分在溫度差的作用下,,不斷向表面擴(kuò)散,,并在到達(dá)表面后汽化。另外,,在真空干燥過程中,,同時存在著壓力差,使得被汽化的水分子加速向真空空間移動,。在真空干燥過程中,,人們總是希望加快干燥速度,縮短干燥時間,,但是影響干燥速度因素1有以下幾點:
(1)被干燥物料的狀況(如物料形狀,、大小尺寸,、堆置方法),物料本身的含濕量,、密度,、粘度等性能。一般,,物料顆粒細(xì)而均勻,、堆放松散、厚度薄,,則內(nèi)部水分容易擴(kuò)散,。若提高物料的初溫、經(jīng)真空過濾前處理,、降低物料含濕量等,,均能提高真空干燥速度。
(2)真空度越高,,越利于水分在較低溫度下汽化,,但真空度過高不利熱傳導(dǎo),會影響對物料的加熱效果,。為提高物料干燥速度,,應(yīng)根據(jù)物料的特性綜合考慮真空度。通常,,真空度應(yīng)不低于1×104Pa,。
2.1.2、影響雙錐回轉(zhuǎn)真空干燥機(jī)干燥速度的因素
文獻(xiàn)把雙錐回轉(zhuǎn)真空干燥機(jī)干燥過程作試驗,,分別以真空度,、干燥溫度、蒸汽壓力與干燥時間為參數(shù),,試驗所作的曲線表明:雙錐回轉(zhuǎn)真空干燥機(jī)干燥過程可分為升溫,、恒溫、第二升溫,、第二恒溫和降溫五個階級,。其中:(1)升溫是加熱物料,使其升溫的預(yù)熱階段,。該階段中,,物料中水分汽化量很少;(2)恒溫是恒速干燥階段,,在該階段中,,物料的自由水、表面水和毛細(xì)管水等大量汽化,。因此,,溫度和真空呈恒定狀態(tài),且真空度與該干燥溫度下水的飽和蒸汽壓力近似相等,;(3)第二升溫是加熱物料遷移內(nèi)部水分至物料表面的過程,,由于汽化的水分很少,導(dǎo)致物料溫度升高和真正度也隨之提高,;(4)第二恒溫是汽化物料包裹水和部分結(jié)晶水階段,,由干水分遷移率與汽化率相定,故溫度和真空呈平穩(wěn)狀態(tài),;(5)降溫階段開始時,,關(guān)閉加熱蒸汽,通以冷卻水至筒體夾套,,冷卻筒體使其內(nèi)部物料溫度下降,,以便卸出干燥制品。
2.1.3,、雙錐回轉(zhuǎn)真空干燥機(jī)旋轉(zhuǎn)速度對真空干燥速度的影響及探討
雙錐回轉(zhuǎn)真空干燥機(jī)筒體的旋轉(zhuǎn)速度越快,,干燥速度越高。但在干燥后期,,隨著物料濕含量的下降,,干燥速度也降低,此時提高轉(zhuǎn)速對干燥速度的提高均無益,。另外,,在干燥初期,較快的旋轉(zhuǎn)速度,,會導(dǎo)致濕分汽化過快而產(chǎn)生物料粘結(jié)成團(tuán)的現(xiàn)象,。因此,應(yīng)在干燥初期采用較低的轉(zhuǎn)速,,待物料表面較干以及不結(jié)團(tuán)時再提高轉(zhuǎn)速,,以便加快干燥速度、縮短干燥時間,。
對此點,,建議可選用變頻電機(jī),使筒體的旋轉(zhuǎn)速度在運行時能變動,,并有菜單可設(shè)定不同時間段所選用的不同的筒體旋轉(zhuǎn)速度(0~10rpm內(nèi)無級調(diào)速),,即要有時間—速度關(guān)系的設(shè)定。
2.1.4,、雙錐回轉(zhuǎn)真空干燥機(jī)加熱與冷卻對真空干燥速度的影響及探討
雙錐回轉(zhuǎn)真空干燥機(jī)夾套內(nèi)對流換熱需分別提供熱量和冷量,,故夾套內(nèi)將經(jīng)歷以熱蒸汽方法的升溫或以冷卻水方法的降溫。文獻(xiàn)1認(rèn)為,,提高熱介質(zhì)溫度可加快升溫速度,,縮短干燥時間,。對粘性大的物料,熱介質(zhì)溫度高容易產(chǎn)生結(jié)團(tuán)現(xiàn)象,。降低冷卻水溫度可加快降溫速度,,也可縮短工作周期。隨著物料的性質(zhì)不同,,可選擇適當(dāng)?shù)臏囟?,常以變溫干燥法為佳,即在干燥初期溫度低,,逐漸提高溫度以增大干燥速度,。
對此點,建議可選用溫度傳感元件,,使雙錐回轉(zhuǎn)真空干燥機(jī)夾套內(nèi)熱量或冷量控制能在運行時變動,,并有菜單可設(shè)定不同時間段所選用的溫度,即要有時間—溫度關(guān)系的設(shè)定,。
2.1.5,、雙錐回轉(zhuǎn)真空干燥機(jī)真空度對真空干燥速度的影響及探討
通常雙錐回轉(zhuǎn)真空干燥機(jī)選用1×103-1×104Pa真空度,真空度高,,物料中濕分汽化溫度低,,干燥速度快。但真空度過高,,會導(dǎo)致抽氣系統(tǒng)成本增加,,干燥后物料價格增高,經(jīng)濟(jì)上不合算,。但表1可知,,在降溫階段的真空度值很小,故應(yīng)分段來控制真空度的壓力,。
對此點,,建議可選用壓力傳感元件,使雙錐回轉(zhuǎn)真空干燥機(jī)筒體內(nèi)真空度控制能在運行時變動,,并有菜單可設(shè)定不同時間段所選用的真空度,,即要有時間—真空度關(guān)系的設(shè)定。
2.1.6,、雙錐回轉(zhuǎn)真空干燥機(jī)錐體角度及充填量對真空干燥速度的影響
雙錐回轉(zhuǎn)真空干燥機(jī)筒體堆放顆粒狀或粉末狀物料時,,當(dāng)物料堆斜面與底面間夾角增大到某個角度時,將發(fā)生側(cè)面物料下滑落的現(xiàn)象,。此時發(fā)生物料滑落的斜面與底部的夾角稱該物料的滑移角(滑移角與物料組成,、濕含量、粒度和粘度有關(guān)),。故雙錐回轉(zhuǎn)真空干燥機(jī)的設(shè)計和選擇時,,應(yīng)根據(jù)物料的滑移角而選擇錐體的角度1,。
文獻(xiàn)1也認(rèn)為,實際裝料容積與干燥筒體容積之比為充填率,。雙錐回轉(zhuǎn)真空干燥機(jī)的充填率通常為30%~50%之間,,其與物料的堆密度也有關(guān)。
從上可知,,雙錐回轉(zhuǎn)真空干燥機(jī)筒體錐體的角度太大或太小都會影響翻動混合效果,而其形成的物料干燥表面終影響了干燥速度,。同樣,,實際裝料容積充填率過高也會影響翻動混合效果,影響了干燥速度,。
2.2,、對雙錐回轉(zhuǎn)真空干燥機(jī)的結(jié)構(gòu)的探討
雖然雙錐回轉(zhuǎn)真空干燥機(jī)有著許多實用性優(yōu)點,但結(jié)構(gòu)上的不完善阻礙了其應(yīng)用和發(fā)展,。特別對應(yīng)用于無菌原料藥生產(chǎn)來說,,尚未改進(jìn)設(shè)備所存的不完善之處表現(xiàn)為:(1)抽真空管空套回轉(zhuǎn)軸的動靜密封件泄漏與清洗問題;(2)筒體結(jié)構(gòu)的清洗或滅菌問題,;(3)進(jìn)料/出料結(jié)構(gòu)的易出料與清洗問題,。
2.2.1、抽真空管空套回轉(zhuǎn)軸的動靜密封件泄漏與清洗的探討
在部分雙錐回轉(zhuǎn)真空干燥機(jī)的抽真空管空套回轉(zhuǎn)軸裝置中,,其采用雙骨架軸密封結(jié)構(gòu),,由于此結(jié)構(gòu)密封的不可靠,在筒體抽真空的作用下極易造成泄漏,,有時會出現(xiàn)所謂的“漏油”現(xiàn)象,。同時,也由于密封的不可靠會在干燥時結(jié)存粉,,此處的結(jié)存粉用普通的旋轉(zhuǎn)動態(tài)水洗方法是難以洗凈的,,這樣會引起換批時的交叉污染。
近期國內(nèi)有制造商對此作了一定的改進(jìn),,有的采用特殊密封(如特殊的機(jī)械密封,、磁流體密封等)。也有的制造商2在抽真結(jié)構(gòu)上作了改進(jìn),,使抽真空部分不伸進(jìn)筒體內(nèi)部,,僅在旋轉(zhuǎn)筒體外面與其接觸,采用金屬燒結(jié)網(wǎng)做過濾器,,容易清洗,,容易消毒滅菌,并配有用高純氮氣反吹的系統(tǒng),,防止粉塵物料堵塞過濾網(wǎng)孔,,確保真空暢通,。
2.2.2、筒體結(jié)構(gòu)的清洗和滅菌問題的探討
在部分雙錐回轉(zhuǎn)真空干燥機(jī)筒體的清洗中,,有的靠切換真空管路,,放入清洗水旋轉(zhuǎn)筒體再放凈,這樣動態(tài)清洗法是無法*洗凈的,,至少在動靜接觸面和結(jié)料處是不能洗凈,。
其次是部分制造商沒有把筒體當(dāng)作壓力容器來設(shè)計及制造,很難做到切換真空管路通入蒸汽來滅菌,,故談不上蒸汽的在位滅菌,。這里當(dāng)然涉及到進(jìn)料/出料結(jié)構(gòu)與密封結(jié)構(gòu),其形式和承壓性能也與蒸汽滅菌有關(guān),。而在無菌環(huán)境使用設(shè)備的至關(guān)重要要求就是清洗后的滅菌,,通常滅菌的方法中有效和直接的方法是濕熱和干熱滅菌,基于該設(shè)備筒體結(jié)構(gòu)是不可拆的,,不能采用干熱滅菌,,只能采用濕熱(蒸汽)滅菌。
對此,,說白了就是設(shè)法方便清洗和滅菌,,也只要能圍繞此專題所展開即可。近期國內(nèi)有制造商對作了一定的改進(jìn),,在清洗方面,,采用靠切換真空管路,放入加壓的清洗水旋轉(zhuǎn)筒體,,再放凈的方法,,雖然有所提高,但實效也不是十分理想,。在滅菌方面,,有的制造商在制造筒體和料閥方面考慮到承壓性,其可采用切換真空管路而通入蒸汽也完成SIP,。
2.2.3,、進(jìn)料/出料結(jié)構(gòu)的易出料與清洗性的探討
此問題雖說是上述問題的延伸,但進(jìn)料/出料的特殊要求是易放凈,、易操作,、易清洗/滅毒。國內(nèi)部分制造商采用蝶閥或可拆卸結(jié)構(gòu),,也取得了一定成效,,但對照GMP和相應(yīng)工藝要求,這里可展開的研發(fā)是大有文章可做。
2.3,、雙錐回轉(zhuǎn)真空干燥機(jī)提高的一點思路
至于雙錐回轉(zhuǎn)真空干燥機(jī)要提高的話,,可以研發(fā)的思路很多,筆者感到還可嘗試以下幾個思路,,這里僅為思考性及建議性的設(shè)想,。
2.3.1、拓廣雙錐回轉(zhuǎn)真空干燥機(jī)的功能,,以適應(yīng)更大的應(yīng)用
(1)增加攪拌和造粒功能,。可在雙錐回轉(zhuǎn)真空干燥機(jī)的抽真空管中穿入一個帶噴嘴的管(能噴粘合劑),,同時真空管進(jìn)入筒體內(nèi)部處增設(shè)一個固定攪拌葉片,。當(dāng)筒體轉(zhuǎn)動過程中,固定在抽真空管上攪拌葉片迫使物料從其兩側(cè)面流過,,這樣在物料沿筒壁滑動的同時,,又增加了徑向運動,。因此,,能有效地提高了混合和攪拌物料的效果,加快了濕分汽化,,提高了干燥速度,。爾后在粉體物料工藝結(jié)束時,可由穿入帶噴嘴(能噴粘合劑的管)噴出相應(yīng)粘合劑,,將粉末狀干物料制成顆粒狀制品,。
(2)增加攪拌和粉碎功能。國內(nèi)有的制造商采用破碎裝置2,,該裝置的刀具為四把組合整體結(jié)構(gòu),,采用十字交叉排列,由短到長,,依次焊接,,刀具采用不同的長度,不同的角度,。確保旋轉(zhuǎn)時能與物料充分接觸,,保證破碎效果。這樣物料在雙錐回轉(zhuǎn)筒體內(nèi)不停地翻動,,并與筒壁進(jìn)行熱交換(筒壁外面半剖盤管用熱水進(jìn)行循環(huán)加熱),。在雙錐筒體旋轉(zhuǎn)時破碎刀同時轉(zhuǎn)動,每當(dāng)筒體旋轉(zhuǎn)一圈,,物料與破碎刀接觸一次,。由于破碎刀的轉(zhuǎn)速較快(高為250rpm),而筒體的轉(zhuǎn)速較慢(一般為3rpm),故每當(dāng)物料與刀具接觸時,,破碎效果十分明顯,,筒體內(nèi)系統(tǒng)在真空下運行。
2.3.2,、構(gòu)筑雙錐回轉(zhuǎn)真空干燥機(jī)系統(tǒng)設(shè)計的概念,,以適應(yīng)生產(chǎn)率的提高
雙錐回轉(zhuǎn)真空干燥機(jī)能在生產(chǎn)中有效應(yīng)用的話,必然是一個系統(tǒng)的概念,,其中有機(jī)溶劑收回系統(tǒng)是一個關(guān)鍵的過程,。制造商在供應(yīng)雙錐回轉(zhuǎn)真空干燥機(jī)設(shè)備時,不能只提供單機(jī),,而是應(yīng)提供系統(tǒng),,應(yīng)考慮有機(jī)溶劑的回收,由于溶劑的沸點較低,,故采用冷凍水進(jìn)行冷凝冷卻,,確保溶劑能回收利用,避免被真空泵抽走后污染大氣,。
2.3.3,、研發(fā)CIP/SIP結(jié)構(gòu),以適應(yīng)無菌級的生產(chǎn)
關(guān)于雙錐回轉(zhuǎn)真空干燥機(jī)的CIP/SIP結(jié)構(gòu)應(yīng)該換個思路去研發(fā)其結(jié)構(gòu),,除上所談及的思路外,,還能通過快開式外接噴淋清洗裝置,當(dāng)停機(jī)時接入筒體,,并形成清洗環(huán)路系統(tǒng),。也可設(shè)想整個雙錐回轉(zhuǎn)真空干燥機(jī)的筒體能拆卸(如夾持式方錐形混合機(jī)結(jié)構(gòu)),這樣整個筒體能進(jìn)入清洗站內(nèi)完成清洗及滅菌,,當(dāng)然此設(shè)想的難度太大,。而此點也是雙錐回轉(zhuǎn)真空干燥機(jī)能升級換代的基礎(chǔ),使其能適應(yīng)無菌級的生產(chǎn),。
3,、雙錐回轉(zhuǎn)真空干燥機(jī)優(yōu)化組合產(chǎn)品---多功能干燥設(shè)備的介紹
3.1、多功能干燥設(shè)備的組成和特點
3.1.1,、多功能干燥設(shè)備的組成
多功能干燥設(shè)備基本示意如圖1與圖2(設(shè)備旋轉(zhuǎn)180°后示意)所示,,其由抽真空接口1、進(jìn)料快開接口2,、防爆箱3,、噴淋裝置4、燒結(jié)網(wǎng)抽真空濾棒5,、內(nèi)膽,、夾套和保溫材料6,、單抽濾用快開閥7、抽濾用燒結(jié)網(wǎng)8,、熱水進(jìn)口9,、熱水出口10、防爆控制面板11,、防爆電機(jī)12,、減速機(jī)13、壓力表14,、攪拌葉15,、罐體16、主軸17和底座支架18等組成,。
3.1.2,、多功能干燥設(shè)備的特點
多功能干燥設(shè)備利用罐體旋轉(zhuǎn)、不同位置的靜止,,再配以攪拌葉,、燒結(jié)網(wǎng)抽真空濾棒和抽濾用燒結(jié)網(wǎng)等裝置,進(jìn)行不同的組合來達(dá)到完成傳統(tǒng)反應(yīng),、結(jié)晶,、濃縮、抽濾,、洗滌與干燥設(shè)備基本功能,,其不同組合則通過PLC控制來完成,。新穎多功能干燥設(shè)備與其它結(jié)晶類原料藥生產(chǎn)設(shè)備相比有以下幾個主要特點:
(1)在反應(yīng),、結(jié)晶、濃縮整個工藝過程中,,物料在多功能干燥設(shè)備內(nèi)經(jīng)反應(yīng),、結(jié)晶、濃縮工序后,,無需通過管道輸入下道工序,,避免了由于管道繁瑣而造成的藥物浪費、交叉污染以及多次清洗消毒(滅菌)問題,,能防止了有可能出現(xiàn)的泄漏,、混批、污染或其它危險事故的發(fā)生,。
(2)在抽濾,、洗滌工藝過程中,多功能干燥設(shè)備能克服原工藝配置的抽濾器,、離心機(jī),、壓濾機(jī)等設(shè)備所造成的效率低、“毛點”超標(biāo)、操作強(qiáng)度大,、資源浪費,、難以清洗消毒(滅菌)以及占地面積大等缺點。
(3)在干燥工藝過程中,,多功能干燥設(shè)備能克服原工藝配置的干燥箱或雙錐回轉(zhuǎn)干燥器等設(shè)備所存在的勞動強(qiáng)度大,、干燥過程中容易“結(jié)塊”或“起球”、干燥速度慢和有可能出現(xiàn)“混批”現(xiàn)象等問題,。
(4)該設(shè)備所有附件均可單獨拆洗與消毒(滅菌),。
3.2、多功能干燥設(shè)備的應(yīng)用方案
3.2.1,、應(yīng)用方案1
如圖1,,首先多功能干燥設(shè)備在罐體靜止?fàn)顟B(tài)下,物料通過進(jìn)料管2由噴淋裝置4進(jìn)入罐內(nèi)進(jìn)行進(jìn)料,、反應(yīng),、結(jié)晶、濃縮等工序生產(chǎn),,整個罐體16底部設(shè)計為圓錐形,,罐內(nèi)無明顯死角。在密閉狀態(tài)下,,通過攪拌葉15的旋轉(zhuǎn)對物料不斷翻動,,能使物料在反應(yīng)、結(jié)晶,、濃縮的過程中更均勻,。攪拌葉15的形式可以根據(jù)物料與工藝要求配置不同的葉片,攪拌轉(zhuǎn)速則通過變頻器設(shè)置,,也可用調(diào)速減速機(jī)13手動調(diào)速,。同時,攪拌器由防爆電機(jī)經(jīng)過減速機(jī)驅(qū)動,,電源由主軸17一端通過防爆箱3順著旋轉(zhuǎn)罐體圓錐面引入,。其中,設(shè)備的控制面板11亦采用防爆設(shè)計,,并通過機(jī)械密封達(dá)到*的密封性能,,保證操作在嚴(yán)格無菌條件下進(jìn)行。
在反應(yīng)過程中,,可擺動(+/-30?)錐體形罐體,,以達(dá)到攪拌更均勻的效果。同時,,在進(jìn)行這幾道工序時,,罐體16可以加熱或冷凝,,根據(jù)不同物料和工藝要求在夾套6內(nèi)通入不同的熱交換介質(zhì)來控制所需溫度。
進(jìn)行結(jié)晶與濃縮后(如圖2),,罐體16位置轉(zhuǎn)動180°則可進(jìn)入抽濾階段,。此時,關(guān)閉攪拌器15,,接上抽真空接口1,,抽真空接口1上帶有快開接口2,從快開接口2通入氮氣,,對濾餅壓濾或進(jìn)行抽真空抽濾,,使固液在密封的情況下進(jìn)行分離,其抽濾所用的燒結(jié)網(wǎng)8可采用燒結(jié)網(wǎng)或四氟燒結(jié)過濾板,、濾布等,,并可以拆卸。
抽濾結(jié)束后,,通入進(jìn)料管2由噴淋裝置4通入洗滌液,,轉(zhuǎn)動罐體16,啟動攪拌器15,,讓物料進(jìn)一步純化,。也可不轉(zhuǎn)動罐體16,只通過噴淋裝置4噴入洗滌液,,對物料進(jìn)行浸泡,、洗滌、純化,。純化到要求后,,將有燒結(jié)網(wǎng)8的一端朝下,進(jìn)行再一次壓濾式過濾,。
洗滌,、抽濾結(jié)束后,,在抽濾快開接口7通入正壓空氣或氮氣,,反吹濾餅,使濾餅和過濾板脫離,,再轉(zhuǎn)動錐體形罐體,,啟動破碎裝置。此時,,罐體轉(zhuǎn)動也帶動濾餅轉(zhuǎn)動,,濾餅轉(zhuǎn)動過程中接觸到破碎裝置即可粉碎,以防止在回轉(zhuǎn)干燥過程中濾餅成團(tuán)結(jié)塊,。同時,,在夾套6內(nèi)通入熱源,,并在抽真空口1進(jìn)行抽真空干燥,直達(dá)到干燥要求的指標(biāo),。其中,,為防止真空管與軸之間摩擦所產(chǎn)生的金屬屑進(jìn)入物料內(nèi),真空管的抽真空頭做成燒結(jié)網(wǎng)抽真空濾棒5,。為增加抽真空面積,,真空頭設(shè)計成四個,而且跟罐體16一起旋轉(zhuǎn),,并可單獨拆下更換和清洗,。
3.2.2、應(yīng)用方案2
如圖1,,多功能干燥設(shè)備設(shè)備首先在靜止?fàn)顟B(tài)下進(jìn)行進(jìn)料,、反應(yīng)、結(jié)晶,、濃縮等工序,。先將設(shè)備罐體轉(zhuǎn)至攪拌葉15一端錐體位置朝下,此時設(shè)備類似于一個帶有側(cè)攪拌的反應(yīng)罐,。蓋上兩端蓋,,在快開接口2內(nèi)通入需要反應(yīng)的不同物料。進(jìn)料結(jié)束后,,由于物料在反應(yīng)過程中需要控制不同的溫度,,則通過對夾套6通入不同的熱源來控制反應(yīng)所需的溫度。如在反應(yīng)過程中物料的溫度不可超過80℃,,則通入冷卻水來控制反應(yīng)溫度,。當(dāng)反應(yīng)結(jié)束后,在結(jié)晶過程需要30℃的溫度,,那可以在夾套內(nèi)通入30℃的水,,使結(jié)晶過程的溫度始終保持30℃。等濃縮過程結(jié)束后要進(jìn)入下一步過濾階段,。
進(jìn)入抽濾階段前,,將設(shè)備錐體形罐體位置旋轉(zhuǎn)180°,使裝有抽濾用燒結(jié)網(wǎng)8的一端錐體朝下,,接上抽真空接口1,,打開放液球閥,讓母液和結(jié)晶體分離,。在分離過程中,,由于設(shè)備是在密閉情況下操作的,在原來的快開接口2上可以通入氮氣或壓縮空氣,,并可以抽真空,,以提高過濾速度,,使母液可以更快、更*地與結(jié)晶體分離,。
抽濾結(jié)束后,,在快開接口2上切換進(jìn)入清洗液,通過噴淋裝置4讓洗滌液均勻地分布在物料的上部,,并進(jìn)行浸泡,,或轉(zhuǎn)動錐體,同時啟動攪拌葉15,,使物料和洗滌液充分洗滌,,讓殘留在物料表面的母液得到更充分地洗滌。
洗滌結(jié)束后,,重復(fù)抽濾過程,,使固液分離,達(dá)到10%--15%的含水量要求時,,可以讓物料進(jìn)行干燥,。此時,關(guān)閉放液閥,,拆除排液管,,對夾套6通入干燥熱源,一般物料的干燥溫度控制在100℃以下,,由進(jìn)入夾套6的熱源來控制干燥所需溫度,,同時通過真空泵抽真空來帶走蒸發(fā)出來的水蒸氣,也可以在真空泵前加裝一個冷凝器來回收溶媒,。另外,,在端蓋一端設(shè)置一個原位取樣口,可以檢測干燥物料在不同時間段內(nèi)的物料干燥程度,。此外,,根據(jù)物料的特性,還可以在干燥過程中通過進(jìn)料管2由噴淋裝置4通入氮氣,,既加快干燥速度,,有能保護(hù)物料在干燥過程中不至于破壞特性。在這樣的工作條件下,,一般只需3—4個小時就能把物料烘干,。
由于物料在回轉(zhuǎn)干燥過程是在作圓周運動,一些帶有粘性的物料特別容易“起球”,,起球后在球的內(nèi)部不易干燥,還易結(jié)塊,,這樣就很難控制物料的水分和色澤,。在此種情況下可以啟動攪拌裝置,,當(dāng)設(shè)備轉(zhuǎn)動一周,粉體就和攪拌葉15接觸一次,。一般在轉(zhuǎn)動過程中,,攪拌葉15與物料接觸的時間為1/3轉(zhuǎn)。攪拌葉的轉(zhuǎn)速通過變頻器調(diào)節(jié)高可達(dá)到280轉(zhuǎn)/分,。這樣,,物料在回轉(zhuǎn)干燥過程中的起球、結(jié)塊問題就能解決了,。
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