沸騰干燥器,又稱(chēng)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)越體現它的重要作用,然而,不同型式的沸騰干燥器所呈現的性能和應用面也不同。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別,同時(shí)闡述了沸騰干燥設備的特點(diǎn),從而使人們能更好地應用此類(lèi)設備,并使此類(lèi)設備制造和應用得更完整、更可靠、更安全,同時(shí)使得此類(lèi)設備為我國工業(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(chēng)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。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)、容積干燥強度、熱效率等方面都很優(yōu)良。
由于沸騰干燥對各種物料的適應性比較好,與其它干燥機相比占地面積小、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)1.2.1由于物料和干燥介質(zhì)接觸面積大,同時(shí)物料在床內不斷地進(jìn)行激烈攪動(dòng),所以傳熱效果良好,熱容量系數大;
1.2.2由于流化床內溫度分布均勻,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;
1.2.3在同一設備內可以進(jìn)行連續操作,也可進(jìn)行間歇操作;
1.2.4物料在干燥器內的停留時(shí)間,可以按需要進(jìn)行調整,所以產(chǎn)品含水率穩定;
1.2.5 干燥裝置本身不包括機械運動(dòng)部件,從而設備的投資費用低廉,維修工作量較小。
1.3沸騰干燥在制藥工業(yè)中的應用范圍沸騰干燥可廣泛應用于原料藥的生產(chǎn),可應用品種有: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(lèi)、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(lài)氨酸、煙酸、蛋白酶、蘆丁衍生物、肝精等。
2.沸騰干燥的型式區別及與其他設備的比較2.1沸騰干燥的型式區別隨著(zhù)應用技術(shù)的不斷發(fā)展,沸騰干燥器的型式及應用也越來(lái)越多,設備的分類(lèi)方法也有所不同。按被干燥物料可分為三類(lèi):^類(lèi)是粒狀物料;第二類(lèi)是膏狀物料;第三類(lèi)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(lèi):連續式和間歇式。按結構狀態(tài)來(lái)分一般有流化型、攪拌流化型、振動(dòng)。
現就干燥設備生產(chǎn)廠(chǎng)家所生產(chǎn)的沸騰干燥設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、FG系列沸騰干燥機屬間歇式,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。當幾種物料混在一起干燥時(shí),各種物料比重應當接近。而XF系列箱式沸騰干燥機、ZLG系列振動(dòng)流化床干燥機則屬于連續式,可滿(mǎn)足連續型生產(chǎn)的要求。
2.2與其他設備的比較由于沸騰干燥對各種物料的適應性比較好,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)調節物料在流化床內停留時(shí)間的長(cháng)短,使產(chǎn)品達到預期含水率。
3.幾種常用沸騰干燥設備特點(diǎn)的簡(jiǎn)述由于適應不同物料要求及對成品的不同要求,就出現了不同型式的流化干燥機,以下結合一步公司的幾種流化干燥設備在制藥工業(yè)應用的特點(diǎn),作一簡(jiǎn)述,能使使用者有更好了解,也使我公司的產(chǎn)品更好應用于服務(wù)與制藥工業(yè)。
3.1 GFG系列高效沸騰干燥機 GFG系列高效沸騰干燥機(圖1)適用于干燥機制螺桿擠壓顆粒、
搖擺顆粒、濕法高速混合制粒顆粒;醫藥、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(圖2),空氣經(jīng)加熱凈化后,由引風(fēng)機從下部導入,穿
過(guò)料斗的孔網(wǎng)板。在工作室內,經(jīng)攪拌和負壓作用形成流態(tài)化,水份快
速蒸發(fā)后隨著(zhù)排氣帶走,物料快速干燥。
GFG系列高效沸騰干燥機特點(diǎn):
①流化床為圓形結構避免死角;
②料斗設置攪拌,避免潮濕物料團聚
及干燥時(shí)形成溝流;
③采用翻頃卸粒,方便迅速徹底,亦
可按要求設計自動(dòng)進(jìn)出料系統;
④密封負壓操作,氣流經(jīng)過(guò)過(guò)濾;
⑤操作簡(jiǎn)便,清洗方便,是符合
“GMP”要求的理想設備;
⑥干燥速度快,溫度勻稱(chēng),每批干燥
時(shí)間一般在20-30分鐘。
GFG高效沸騰干燥機已在山東新華制藥廠(chǎng)、
廣東珠海生化制藥廠(chǎng)及新西蘭、印尼、菲律賓

等企業(yè)及國家使用。
3.2 FG系列立式沸騰干燥機FG立式沸騰干燥機(圖3)主要用于醫藥、食品、化工等行業(yè)進(jìn)行粉末或顆粒物料的干燥。
FG立式沸騰干燥機的特點(diǎn):
①流態(tài)化干燥、熱質(zhì)傳遞快;
②在封閉負壓下操作,無(wú)粉塵飛揚;
③采用抗靜電過(guò)濾材料,操作安全;
④設備無(wú)死角,清洗徹底,無(wú)交叉污染;
⑤滿(mǎn)足GMP規范要求。
3.3 XF系列箱式沸騰干燥機XF系列箱式沸騰干燥機是由空氣過(guò)濾器,沸騰床
主機旋風(fēng)分離器,布袋除塵器,高壓離心通風(fēng)機、操作臺組成。由于干燥物料的性質(zhì)不同,配套除塵設備時(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主要適用于(圖4)醫藥藥品、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工作原理:
潔凈的熱風(fēng)經(jīng)閥板分配進(jìn)入床體內,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。本設備一般進(jìn)行負壓操作。XF系列臥式沸騰干燥機的特點(diǎn):可實(shí)行自動(dòng)化生產(chǎn),是連續式干燥設備。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)流化床干燥機顆粒物料在普通流化床干燥機中進(jìn)行干燥時(shí),物料顆
粒應均勻且有一定的規格,不然會(huì )形成溝狀流和滯動(dòng)區,顆粒粒度分布寬時(shí),夾帶嚴重,濕度大時(shí)易結塊,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的使用范圍。為了克服其缺點(diǎn),國外在改善流化床干燥機性能等方面做了大量研究。特別是在能源緊張的今天強化傳質(zhì)傳熱過(guò)程,節約能源、提高質(zhì)量,使流化床干燥機具有廣泛的適應性和經(jīng)濟上的合理性,振動(dòng)流化床干燥機具有重大的意義。振動(dòng)流化床干燥機設計先進(jìn)、質(zhì)量可靠、適用范圍廣、并具有顯著(zhù)的節能性和能干燥在其它干燥機上難以干燥的物料的優(yōu)點(diǎn),因此振動(dòng)流化床干燥機得到各行業(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(見(jiàn)右圖)是由振動(dòng)電機產(chǎn)生激振力使機器振動(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,從而達到理想的干燥效果。物料從振動(dòng)流化床干燥機料口進(jìn)入,振動(dòng)流化床干燥機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)流化床干燥機適于干燥不易流動(dòng)的物料(如顆粒太粗或太細、易于粘結或成團等)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)。目前用此設備已成功用于檸檬酸、味精、硼砂、硫銨、復合肥、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):3.4.3.1 振動(dòng)流化床干燥機采用振動(dòng)電機驅動(dòng),運轉平穩、噪音小、壽命長(cháng)、維修方便。

3.4.3.2 振動(dòng)流化床干燥機振動(dòng)使物料易達流化狀態(tài),增大了有效傳熱系數,故熱效率高。床層溫度分布均勻,無(wú)局部過(guò)熱現象。流化均勻,無(wú)死角及吹穿現象。振動(dòng)起輸送作用,也有利于節約能量。比一般干燥裝置可節能30-60%。
3.4.3.3 料層厚度和機內移動(dòng)速度及振幅均可無(wú)級調整,可調性好,速用面寬。
3.4.3.4物料表面損傷小,可用于易碎物料的干燥,物料顆粒不規則時(shí)亦可使用,不影響效果?! ?.4.3.5振動(dòng)流化床干燥機采用全封閉式結構,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。
3.4.3.6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;
3.4.3.7通過(guò)調節振動(dòng)的頻率和振幅,容易控制粉粒料的停留時(shí)間分布,實(shí)現連續操作;
4.小結本文從沸騰干燥的基本理念入手,使人們對不同型式沸騰干燥有更進(jìn)一步的了解。同時(shí),對近年來(lái)研發(fā)的沸騰干燥設備的特點(diǎn)作了綜合性簡(jiǎn)述。而沸騰干燥這門(mén)技術(shù)有著(zhù)其特殊性,不同的產(chǎn)品具有不同的干燥工藝和粉粒規則,沒(méi)有能適用各種不同要求的單一噴霧干燥機型。沸騰干燥至今仍被視作一種技藝,實(shí)驗是正確造型的基礎。公司有實(shí)驗設備^用戶(hù)進(jìn)行物料的工藝性試驗,同時(shí)也能完成此類(lèi)設備的交鑰匙工程。本文寫(xiě)此文的目的是為噴霧干燥系列設備能為我國工業(yè)更好服務(wù),也期待同行有更新、更好的沸騰干燥設備的問(wèn)世。