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氨基酸固體顆粒制劑穩定的噴霧流化床制備方法
來源:揚州日發干燥工程有限公司  |  日期: 2014-11-27 10:28:35

干燥設備【摘要】對目前連續噴霧流化床制備方法應用比如65與70賴氨酸硫酸鹽,從穩定性的主要影響因素,比如噴霧流化床主體、霧化噴槍、布袋除塵器、配套設備可靠性、控制方式等進行分析,單一技術已不能適應。指出發展方向是開發出運行穩定安全、產品品質可控、運行節能的綜合性流化床技術。
【關鍵詞】流化床造粒1  微觀機理2  設備原理3  賴氨酸造粒  顆粒形態5  配置6   分代技術7  高品質8  低能耗9   穩定  安全   專利  
序論
    噴霧流化床顆粒制備方法屬于干燥作業,涉及國民經濟的廣泛領域,多種設備均出現過起火、爆炸、人身傷亡等事故,干燥生產線的穩定性、安全性十分重要。
    生物發酵產品工廠大部份已轉移到了中國、東南亞等發展中國家,比如我國賴氨酸鹽類的總產量已占世界總產量的75%左右,生物發酵過程的節能減排、清潔生產和資源化利用在國家“十一五”和“十二五”規劃中均被列為技術進步的重要領域。
    流化床造粒特別適合L-賴氨酸、蘇氨酸、色氨酸、尿素、復合肥等行業中的發酵液、尾液調配料的噴霧干燥造粒、噴霧干燥結晶,包括氨基酸的硫酸鹽和鹽酸鹽;形式有連續噴霧流化床造粒(結晶)包衣機、流化床造粒、流化床造丸、流化床包衣,應用行業有食品、飼料、中藥、西藥、保健品、農藥、化工、肥料、添加劑、冶金等各種行業。
    噴霧流化床制備方法從穩定性考慮,存在噴霧流化床主機塌床、大顆粒多或排不出、霧化噴槍堵塞、主機壓制粉塵能力差、布袋除塵器起火爆炸、配套設備不可靠、自控能力不足等各種不穩定性缺陷。
結合產品品質和運行能耗的因素考慮,發展方向是開發出運行穩定安全、產品品質可控、運行節能的綜合性流化床技術。
    穩定性的影響因素
    生產線穩定性:體現在噴霧流化床主機、床內顆粒生長狀態、霧化噴槍、系統內粉塵和溫度、布袋除塵器、配套設備、自控水平、工藝流程。
    1、噴霧流化床主機
    主要體現在造粒微觀原理和流化原理的選用,采用以“涂層”造粒為主的原理,實現程度越高,顆?;嵩矯蓯?;采用以“團聚”為主的原理,實現程度越高,顆粒越疏松;兩種原理選用不正確、或兩種原理實現程度不夠,將直接導致運行不穩定,這是噴霧流化床主機運行穩定的第一個根本基礎。
    較少采用機械能或不采用機械能,可以增加穩定性。
    2、床內顆粒生長狀態
    對于連續噴霧流化床而言,因為床內所有顆粒只要能經過霧化區,都具有不停生長特性,最后流化區會有一定的結塊、大顆粒物料出現,甚至出現超大顆粒物的產生導致流化不正常,造成不確定時間?;蟣ㄎO?。同時如物料為低燃點性質,加上床內溫度偏高,將更加不穩定。
    筆者認為,只有具備大顆粒生長變慢、小顆粒生長加快、超大顆粒不長的智能化效果,床內流化效果不受根本性影響,保證流化良好,連續式噴霧流化床才具備穩定運行的第二個根本基礎。
    3、霧化噴槍
    霧化噴槍必須可靠,如果存在不確定性的、頻繁的清理因素,也會導致噴霧流化床的不確定?;窒?,這是連續式噴霧流化床具備穩定運行的第三個根本基礎。
    4、系統內粉塵和溫度
    系統內粉塵量過大、因大顆粒和細粉粒徑相差過大,將直接導致流化不穩定,粉塵過大會導致布袋除塵器阻力過大,此時生產線就需要?;謇?。
    當床內溫度偏高時,允許的粒徑相差更小,生產線會更加不穩定。物料耐溫不高、溫度越高越容易焦化并且爆炸危險性越大,加上床內結塊或大顆粒現象,造成運行難度增大,必然導致不確定的?;?。
    5、布袋除塵器
    因現在布袋除塵器使用越來越廣泛,如何保證進入布袋內的粉塵量穩定并且偏少、即如何保證布袋除塵器的穩定運行,這是保證生產線穩定運行的第四個根本基礎。
    6、生產線配套設備
    配套設備的可靠運行,是保證生產線穩定運行的第五個基礎,比如輸送機、篩分機、粉碎機均屬于機械運動部件,有兩個方案,出現故障時可以在線快速清理、選型時對可靠性要求提高。
    7、控制方式
    目前賴氨酸鹽生產線,離自動控制還差的很遠,即各種互鎖、自診斷、邏輯關系還有很大的提升空間;系統連續穩定運行時間,隨技術的不同,在4-60天之間,差別很大,筆者提出:生產線自動化程度越高,人工干擾越小,生產線運行越穩定。
比如每支噴槍均有獨立的料液流量、空氣流量測量、噴量實現自動調整,以實現精確的霧化狀態和最少的能量需要,并且噴槍一旦異常,系統會自動報警。
    對邏輯關系進行排定,使操作呈現智能化。比如對床層溫度(關系到成品水份)、床層料位、嚴重故障現象的自動?;?,均有自動控制邏輯關系。
    8、工藝流程
噴霧流化床開機時,床層料位快速到位,并且不需要啟動提升機、篩分機等設備,提高開機操作的穩定性;?;?,可以快速清空物料,或物料停留在床內一段時間、也不影響下次開機;這是工藝流程增加操作穩定性的兩點因素。
安全性的影響因素
安全性:除體現在生產線穩定性,其余有粉塵、溫度、靜電等有多大危險源,突發事件發生時的應急方案,操作、運行、檢修合理的操作程序。
1、系統內粉塵
對于連續噴霧流化床而言,粉塵源是產生起火爆炸危險的第一因素,只有將粉塵降低到爆炸濃度以下,才是避免爆炸的根本點。
2、系統內溫度
對于連續噴霧流化床而言,粉塵溫度是產生起火爆炸危險的第二因素,只有將盡可能將粉塵溫度降低,才能增加爆炸濃度,也就是可以將粉塵濃度降低到爆炸濃度以下。
3、起火點
系統內靜電(特別是粉塵堆集產生的靜電)是開啟起火爆炸的導火索,嚴格保證設備接電、保證不產生靜電火花,是避免起火爆炸的第三因素。
提高穩定安全性的思路
增加操作穩定性,筆者提出以下幾個方案:
首先研究不合格的中小顆粒在到出料口前后,能自動向反方向運動的方案,屬于原理創新;
研究不合格的中小顆粒不到出料口的方案,屬于原理創新;
研究床中不產生不合格的大顆粒的方案,屬于原理創新;
研究床體進風室可以在線清理的方案;
研究生產線各部份輔機可靠運行的方案。
結束語
在噴霧流化床造粒包衣設備迅速發展的今天,單一技術已不能適應需求,指出發展方向是開發出運行穩定安全、產品品質可控、運行節能的綜合性流化床技術。
參考文獻:
1陳林書  制粒(丸)技術原理、設備的研究總結         第十一屆全國干燥會議《論文集》
2陳林書  制粒、包衣的微觀粒子作用機理、及操作要點   第十一屆全國干燥會議《論文集》
3陳林書  流化制粒包衣設備的原理、組成及操作技術     第十一屆全國干燥會議《論文集》
4陳林書  王新月   噴霧流化床造粒方法在65與70賴氨酸硫酸鹽類產品上應用的分析展望
2012年10月,《發酵科技通訊》
5陳林書  王新月  65與70賴氨酸硫酸鹽類產品應用噴霧流化床造粒得到的顆粒形態分析展望
2012年第10期,《中國飼料添加劑》
6陳林書  王新月  65與70賴氨酸硫酸鹽類產品應用連續噴霧流化床造粒技術的生產線配置
2012年第9期,《食品與發酵工業》
7陳林書  王新月 田保玉  楊波  劉合平  移昌民  連續流化床造粒包衣技術的開拓與發展
2013年第3期,《中國飼料添加劑》
8陳林書  王新月  劉合平  移昌民  季久樹  田保玉  楊波   
氨基酸固體顆粒制劑的高品質噴霧流化床制備方法    
2013年第四屆全國氨基酸研究開發與綜合應用新技術、新設備交流研討會  論文集
9倪寧  馬學軍  陳林書  王新月 
氨基酸固體顆粒制劑的低能耗噴霧流化床制備方法  2013年第4期《發酵科技通訊》
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