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流化床干燥机设备的应用知识

流化床干燥机是利用流态化技术对流体或固体颗粒进行物理或化学加工,如干燥、浸取、吸附和离子交换、颗粒混合等的机械设备。流化床干燥设备因具有较高的热质传递速率、结构紧凑、便于操作等优点而被广泛用于化工、食品、陶瓷、制药等行业。

      1、流化床干燥设备的节能

流化床干燥机的基本原理就是通过加热的空气将湿颗粒吹至沸腾呈对流状态,热空气将蒸发的水分或有机溶媒带走,实现对湿颗粒的干燥,这就涉及到空气的处理问题。

目前国内许多制造商对空气处理单元的配置为:初效过滤器—电加热(或蒸汽加热)—风机—中效过滤器—流化床干燥机,就这样简单。显然,这与用户的需求有极大的关系,用户提出的要求低,则制造商的配置也低,这里我们仅以GEA的制粒联动线中的流化床为例,来谈谈配置与节能的关系。空气处理单元的配置和参数要求:

(1)进风温湿度可调节至工艺要求的参数范围,t为80℃、RH为20%;

(2)冷冻水降温除湿,盘管采用铜管、铝肋片式,冷冻水采用工艺冷冻水系统的冷冻水,温度7~12℃;

(3)加热器热源为工业蒸汽,应注明压力、温度耗量要求;

(4)过滤器采用(G4+F8+H13)三级过滤,H13需进行PAO检漏测试、验证,说明检测、更换的时间;

(5)箱体要求:中高效后内壁为不锈钢板,中高效前为镀锌钢板,壁板具有保温防冷却功能;

(6)冷水、蒸汽的进出采用PLC电动阀或气动阀门根据设定的温湿度自动控制;

(7)G4、F8、H13有压差显示装置,并在PLC具有压差报警功能(压差不在PLC上显示);

(8)过滤器更换拆卸方便;

(9)配置表冷器排水存水弯,积水盘材质为304不锈钢,无漏水,排水顺畅,集水盘无积水;

(10)出风口配置电动调节阀门,开度可通过PLC控制。

这是我们对空气处理单元(AHU)配置提出的要求,

相信国内许多的制造商完全可以满足这些要求,如果国产设备按照此要求进行制造,必定降低药品生产的质量风险,再辅之详细的验证文件,就会进一步提高设备的技术含量。

在满足GMP要求的同时,我们还应充分考虑到节能,这里的耗能涉及到化霜预热功能段、冷水除湿、加热段、流化床筒体内负压保持。根据URS,如果不需要化霜预热段,可以取消该功能段的设置,否则既增加了投资,又增加了进风阻力,增加了能耗。冷水除湿段与蒸汽加热器采用PLC电磁阀自动控制,设定出风温湿度,常规的流化床干燥参数d为11g/m3、t为80℃,流化床的进风量与排风量的关系可以通过PLC对筒内负压和自动调节进风阀和排风阀加以设定。根据FDA的要求,空调处理单元的三级过滤器非常关键,国产设备之所以存在较大的风险主要原因就在于过滤器问题,过滤器的选型很重要,必须明确说明过滤器的规格型号,G4、F8、H13必须符合国际通用标准,不能图价格便宜随便采用无纺棉制作,否则会存在较大的质量风险,当然标准的过滤器会增加空气流动的阻力,但是我们的前提是首先要满足质量要求。

流化床运行时,内部的颗粒运动的轨迹与空气热交换也有着密切的联系,目前通常是底部的空气吹上来,使颗粒呈对流状,颗粒在空中停留的时间就是颗粒内水分蒸发的时间,GEA制造的流化床干燥设备底部采用鱼鳞状出风口,使得颗粒在筒内呈螺旋状升高,有效地增加了流线的长度和与空气热交换的时间,充分利用了能源。

2、流化床干燥机的分类适用的物料

    2.1、单层流化床干燥机

单层流化床干燥机是最简单的一种机型,可分为连续、间歇两种操作方法。连续操作停留时间分布较广,因而多应用于比较容易干燥的产品或对干燥指标要求不是很严格的产品。间歇操作可用于含水率较高的物料的干燥对于一些颗粒度不均匀并有一定粘性的物料,多采用在床层内装有搅拌器的低床层操作。

该设备操作简单,检修方便,床层温度平稳,干燥效果好,但运转周期长。

本机适用于硫酸铵、氯化铵、无水亚硫酸钠、聚四氟乙烯、葡萄糖酸钙、碱性青莲染料、催化剂颗粒、酐酪素、椰蓉、食盐等物料的干燥

2.2、多层流化床干燥机

多层流化床干燥机由于停留时间分布均匀,所以实际需要的干燥时间比单层流化床短。可以改善干燥产品含水的均匀性,易于控制产品的干燥质量。但是,多层流化床干燥机因层数增加,各层之间又要保证形成稳定的流化状态增加了设备结构的年复杂性。对于除去结合水分的物料,采用多层流化床是恰当的。

多层流化床干燥机适用于涤纶切片、水杨酸钠、氨基匹林、土霉素、金霉素、四环素、片剂淀粉颗粒、糖粉、饲料、塑料、粮食等粉粒状物料的干燥


 

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