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沸騰干燥機的工作原理、安全操作及改進(jìn)的建議
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沸騰干燥機一般由加熱器、沸騰床主機、旋風(fēng)分離器、布袋除塵器、引風(fēng)機、操作臺組成。根據物料的性質(zhì)不同,可按需要選配旋風(fēng)分離器或布袋除塵器。 沸騰干燥機工作原理 沸騰干燥機是利用空氣經(jīng)熱交換器加熱后,形成熱風(fēng)經(jīng)閥板分配進(jìn)入主機,濕物料從 干燥機加料器進(jìn)入干燥機,由于風(fēng)壓的作用,物料在干燥機內形成沸騰狀態(tài),并與熱空氣進(jìn)行廣泛接觸,從而在較短時(shí)間完成物料烘干。通過(guò)粉體造粒,改善流動(dòng)性,減少粉塵飛揚;通過(guò)粉體造粒改善其溶解性能;混合、制粒、干燥在一機內完成一步法制粒;采用抗靜電濾布,設備操作安全;設置壓力泄放孔,一旦發(fā)生爆炸,設備人員不受傷害;設備無(wú)死角,裝卸料輕便快速,沖洗干凈,滿(mǎn)足GMP規范。沸騰干燥機的安全操作 對沸騰干燥設備,基本都是以流化床工作原理為基礎的,其物料干燥過(guò)程的基礎就是粉體的沸騰。 同時(shí),在排風(fēng)作用下,容器內細微粉體經(jīng)捕集袋過(guò)濾后排向室外,其捕集的過(guò)程就有大量的超細粉的產(chǎn)生,不管是在流態(tài)沸騰還是在捕集運行中,沸騰干燥的整個(gè)過(guò)程均伴有超細的粉體運動(dòng)。 然而,粉體運動(dòng)存在的過(guò)程常伴有靜電和粉塵爆炸的二個(gè)問(wèn)題,在某些因素引導下會(huì )引起爆炸現象。 對沸騰干燥機的改進(jìn)建議 經(jīng)過(guò)長(cháng)期的應用和發(fā)展,沸騰干燥機在結構、性能方面都有了明顯的改善,質(zhì)量也在不斷提高,但還存在著(zhù)一些問(wèn)題,下面結合生產(chǎn)實(shí)踐提出改進(jìn)建議: 對熱能利用不充分的改進(jìn)建議 沸騰干燥機從形式上來(lái)說(shuō)是一種空氣對流干燥設備,與傳導型干燥設備相比,能耗確實(shí)要大一些,但如果采取一些措施,則可以達到很好的節能效果。建議:(1)加強設備的密封效果。目前大多數沸騰干燥機料斗與設備本體采用平面法蘭連接,密封效果較差,建議設計時(shí)改用凹凸面法蘭連接;進(jìn)口泵卡斯特紅酒(2)干燥器不少都采用鋼管纏繞翅片進(jìn)行換熱,鋼管雖可節約材料成本,但換熱效果不好,建議改用銅管;(3)增加保溫措施。對熱交換器的外殼添加保溫層,減少熱能損失。 對捕集除塵裝置的改進(jìn)建議 能夠順利進(jìn)行流化工藝操作的基本條件是物料具有良好的流化狀態(tài),高效率的過(guò)濾除塵器使這種狀態(tài)得以延續。過(guò)濾除塵器的除塵效率很大程度上決定了沸騰效果。目前使用的除塵方式主要有抖袋除塵和脈沖反吹除塵兩種。 抖袋除塵 通過(guò)氣缸的往復運動(dòng)實(shí)現捕集袋的搖振而達到除塵效果,其布袋采用防靜電、無(wú)纖維脫落布制作,捕集袋采用整體吊裝的形式。問(wèn)題是布袋過(guò)濾器拆裝不方便,吊筋選材不太合理容易引起變形,導致密封不嚴,也會(huì )引起跑粉和風(fēng)量的變化,既污染了環(huán)境,又降低了產(chǎn)品收率。建議:過(guò)濾袋采用卡箍連接方式進(jìn)行連接,吊筋選用不易變形的剛性材料,同時(shí)定期檢查更換布袋。 脈沖反吹除塵 隨著(zhù)國產(chǎn)電磁閥技術(shù)的進(jìn)一步提高與價(jià)位的進(jìn)一步降低,脈沖反吹除塵逐漸成為捕集裝置的主流。目前采用的濾芯主要有布袋和不銹鋼燒結網(wǎng)兩種。其中,不銹鋼燒結網(wǎng)濾芯是^對任何物料收率均能保證達到99%以上的產(chǎn)品。由于現在清洗技術(shù)的難題已基本解決,不銹鋼燒結網(wǎng)濾芯在收率和使用壽命方面的優(yōu)勢逐步顯現,藥廠(chǎng)使用也越來(lái)越多。 另外,隨著(zhù)環(huán)境保護的要求越來(lái)越高,建議完善除塵系統,增加二次除塵裝置。 關(guān)于氣流分布板(篩網(wǎng))的改進(jìn)建議 沸騰干燥機中的氣流分布板有兩個(gè)作用,一是支承物料層,二是使氣體分布均勻。分布板開(kāi)孔的大小、形狀、分布態(tài)勢、開(kāi)孔率等都對流體的分布起著(zhù)至關(guān)重要的影響。氣體分布不均勻,會(huì )使床層中出現“環(huán)流”,其趨于極端易使床層中某些部位出現“溝流”,而其余部位則是死床,這時(shí)大部分氣體順著(zhù)床層中的某些通道以“溝流”的形式短路通過(guò)床層離去,使氣固接觸大為惡化,這是應該著(zhù)力避免的。良好的分布板設計,應能抑制床層中出現不均勻性,即當床層中某些部位由于壓降降低、氣流速度增高時(shí),分布板所產(chǎn)生的阻力應能抑制氣流的增加,從而抑制流化的惡化。 目前大部分沸騰干燥機使用的氣流分布板形式單一,多采用垂直的打孔板或席形網(wǎng)板,物料在流化過(guò)程中很容易出現流化不均或產(chǎn)生死角等問(wèn)題,不能確保顆粒中藥品的均勻度,同時(shí)單一的開(kāi)孔形式也不能滿(mǎn)足不同藥品的生產(chǎn)工藝要求。另一方面,為了減少藥品的漏料損失,目前普遍采用多層網(wǎng)結構,氣流分布板和沸騰床體多采用大量螺栓固定,拆卸不方便,不易清洗干凈而產(chǎn)生殘留引起交叉污染等問(wèn)題。建議:利用計算機流體動(dòng)力學(xué)模型、傳熱與傳質(zhì)模型,在氣流分布板設計時(shí)對孔距、孔徑、開(kāi)孔率等參數進(jìn)行空氣動(dòng)力學(xué)、熱力學(xué)仿真計算并驗證,以滿(mǎn)足不同物料的生產(chǎn)工藝要求。在安裝方式上,連接方式制成可拆卸式,以確保實(shí)現快裝和徹底、完全的清洗。 對完善進(jìn)風(fēng)空氣處理的建議 熱空氣的采風(fēng)口一般設置在輔機房,和加熱裝置、消音器安裝在一起,輔機房與潔凈區不設置直通的門(mén)窗,輔機房的空氣潔凈級別往往比較低,會(huì )影響藥用熱空氣的質(zhì)量,這就要求設備本身有良好的凈化裝置,否則未凈化的空氣會(huì )污染藥品,難以達到GMP要求。 目前國內許多設備對空氣處理單元的配置為:初效過(guò)濾器—中效過(guò)濾器—蒸汽加熱(或電加熱)—(亞)高效過(guò)濾器?諝馓幚硐到y雖然配置了初、中、高效過(guò)濾器,但隨著(zhù)運行時(shí)間的不斷增加,高效過(guò)濾器會(huì )出現堵塞或者破損,目前只能從外觀(guān)上來(lái)鑒別判斷是否需要更換,缺乏理論依據。提早更換會(huì )增加成本,推遲更換又會(huì )帶來(lái)空氣質(zhì)量下降的風(fēng)險,從而影響產(chǎn)品的質(zhì)量。建議:在高效過(guò)濾器前后增加壓差顯示裝置,當壓差到達一定的數值后報警提示更換。 此外,大多設備沒(méi)有除濕裝置,空氣除濕問(wèn)題始終存在,特別是在春末和夏季,空氣濕度很大,如果不進(jìn)行除濕會(huì )對物料的干燥產(chǎn)生很大影響。建議:增加除濕裝置。 許多設備的引風(fēng)機與風(fēng)閥不聯(lián)動(dòng),這可能會(huì )導致在風(fēng)機停機和蝶閥關(guān)閉之間引起空氣倒流的現象。建議:風(fēng)機的啟停與風(fēng)閥的開(kāi)關(guān)聯(lián)動(dòng)起來(lái),當風(fēng)機啟動(dòng)時(shí)風(fēng)閥同時(shí)打開(kāi),而當風(fēng)機停止運行時(shí),風(fēng)閥同步關(guān)閉,以保證不會(huì )發(fā)生空氣倒流。 對設備與生產(chǎn)工藝結合不夠的改進(jìn)建議 干燥工藝流程與設備設計不合理,會(huì )導致能量損失很大。為徹底解決這些問(wèn)題,必須對產(chǎn)品的干燥特性進(jìn)行系統的研究,以確定^佳的干燥工藝參數,如對被干燥物料的性質(zhì)進(jìn)行研究。物料本身的性質(zhì)是影響干燥的^主要因素,物料的形狀、大小、堆積厚度、水分的結合方式、化學(xué)特性等都會(huì )影響干燥速率。國內除少數企業(yè)外,大部分設備制造企業(yè)缺乏對制劑工藝技術(shù)的了解和進(jìn)行工藝試驗的必要條件,對各種物料的使用條件了解也不是很充分,故導致研發(fā)不足,很難進(jìn)行新品種開(kāi)發(fā)。 對控制系統的改進(jìn)建議 目前,流化床類(lèi)設備的操作參數一般以操作人員的經(jīng)驗設定為主,但其完全可以實(shí)現智能化,對工藝參數也可以實(shí)現追溯,這就對流化床類(lèi)設備的電氣控制系統提出了較高要求。在電氣控制系統中,需要有檢測溫度、濕度、壓力、壓差、風(fēng)速、操作時(shí)間、粉塵濃度等一系列裝置并得到基礎數據,然后通過(guò)變送器輸送和存儲到觸摸屏中,由觸摸屏對數據進(jìn)行儲存分析,然后制定一個(gè)合適的工藝路線(xiàn),即可實(shí)現智能化控制。 溫度控制 常用熱風(fēng)加熱控制方式采用簡(jiǎn)單的“開(kāi)”、“關(guān)”模式,當溫度達到設定值時(shí)停止通汽,但換熱器仍然有余熱使空氣溫度繼續上升,反之亦然,這樣會(huì )造成溫度波動(dòng)過(guò)大,影響設備的干燥質(zhì)量。建議:通過(guò)控制蒸汽流量的大小來(lái)保持進(jìn)風(fēng)溫度的高低,開(kāi)始升溫時(shí)蒸汽流量較大,使進(jìn)風(fēng)溫度盡快接近設定值,然后自動(dòng)調節蒸汽量使其緩緩接近設定值,^后保持穩定的蒸汽量使進(jìn)風(fēng)溫度保持穩定。 進(jìn)風(fēng)量控制 大多的風(fēng)量控制設備采用變頻調速控制,但沒(méi)有安裝風(fēng)量測量元件,生產(chǎn)過(guò)程中只能根據物料的流化狀態(tài)隨時(shí)通過(guò)人工進(jìn)行風(fēng)量大小的調節,因此不能保證風(fēng)量的穩定和風(fēng)量的相對恒定,而物料的變化、過(guò)濾袋阻力的變化等因素都會(huì )對風(fēng)量的穩定造成影響,風(fēng)量的變化又可影響干燥速度。建議:在進(jìn)風(fēng)管安裝風(fēng)量測量元件,實(shí)現自動(dòng)控制,根據風(fēng)量大小自動(dòng)調節頻率,從而保持生產(chǎn)過(guò)程中風(fēng)量的基本恒定。 在線(xiàn)濕度檢測 增加在線(xiàn)濕度檢測裝置。方便用戶(hù)根據實(shí)際情況調整參數,提高干燥的效率。 沸騰干燥工藝的重復性和可追溯性 在實(shí)際生產(chǎn)中,操作人員對每次生產(chǎn)的設備工藝參數都要重新進(jìn)行設定和修改,不能保證同樣的產(chǎn)品采用同樣的設備工藝參數進(jìn)行生產(chǎn),也就談不上追溯性。根據GMP,要求設備能夠儲存一定量的生產(chǎn)工藝參數,確保生產(chǎn)的重復性和可追溯性,各個(gè)用戶(hù)根據品種的多少來(lái)設定。沸騰干燥設備一般要求能夠存儲50種生產(chǎn)工藝,而目前國產(chǎn)設備大多做不到這一點(diǎn)。建議對PLC控制系統、機械執行機構進(jìn)行改進(jìn)和擴展,使功能更完善。如具有足夠的內存,能夠儲存多種生產(chǎn)工藝,提供現場(chǎng)打印參數、數據保存、進(jìn)行數據與數據PC連接功能等。自動(dòng)控制裝置,在投入使用之前,必須對電源電壓是否與本設備使用相符,管道是否漏氣,風(fēng)機轉動(dòng)是否靈活,熱繼電器是否使用等工況等進(jìn)行細致調整、檢查、然后按下列步驟操作:1、合上電源開(kāi)關(guān)SA,注意指示燈HL1有否指示。2、按下風(fēng)機按鈕SB2,并檢查風(fēng)機轉向是否正確。3、將“手”、“自”動(dòng)切換開(kāi)關(guān),放在“自動(dòng) 熱泵干燥機的工作原理和與傳統類(lèi)型干燥機的優(yōu)勢比較 首先我們介紹一下熱泵干燥機的原理 熱泵是利用一定量的低溫熱能來(lái)獲得較高溫度、可供利用熱能的熱力系統。熱泵與常規的干燥設備一起組成的熱泵系統稱(chēng)為熱泵 隨著(zhù)時(shí)代的進(jìn)步,現在各行各業(yè),都成立了自己的行業(yè)組織,他們或是開(kāi)設行業(yè)研討會(huì ),或是推出本行業(yè)的發(fā)展調查報告,其目的主要還是幫助所在行業(yè)的企業(yè),增加相互的了解,以及對本行業(yè)未來(lái)發(fā)展的研究,就比如今年推出的帶式干燥機發(fā)展報告,讓我們可以更好地了解帶式干 這種烘箱是采用節能的技術(shù),可以獲得快速效果之外,還可以達到提高產(chǎn)品質(zhì)量的效果,不過(guò)在選購的時(shí)候一定要關(guān)注一些因素,才能起到正確的作用。 藥用GMP烘箱選購因素: 1、可根據試驗物品的大小和多少來(lái)確定。恒溫干燥過(guò)程中,工作室試驗物品的 在平日的加工中,工廠(chǎng)會(huì )根據材料的特性選擇合適的機器進(jìn)行材料的干燥。同時(shí)當工廠(chǎng)進(jìn)行濕餅、糊狀等材料的干燥時(shí),工廠(chǎng)會(huì )選擇使用旋轉閃蒸干燥機進(jìn)行材料的干燥。并且由于該機器擁有較高的效率,所以機器能在較短的時(shí)間內完成材料的干燥。 材料會(huì )通過(guò)進(jìn)料口進(jìn)入機器,同時(shí)操
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