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化工干燥修设先容

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  干燥设备 干燥器 (Dryer) 干燥器:实现物料干燥过程的机械设备。干燥是药物固体 制剂生产中不可缺少的单元操作,广泛应用生物、化 学及中药制药工业中于药剂辅料、原料药、中间体以 及成品的干燥 被干燥药物的特点: 状态:有块状、片状、粒状、粉状,膏糊状、溶液、乳浊液等; 结构:多孔疏松型,紧密型; 耐热性:中药及生物制品、保健品多为热敏性; 结块:易粘结成块的湿物料在干燥过程中能逐步分散,散粒性很 好的湿物料在干燥过程中可能会严重结块。 干燥器 (Dryer) 干燥的目的: 是便于物料进一步的加工、运输、贮存及使用方便,提高药 物的稳定性,保证药物的质量。 干燥在固体制剂中的应用: 中药制剂:提取液-浸膏-喷雾干燥-粉状产品-制粒-片 剂、颗粒剂、胶囊剂等(80%中药固体制剂).或将 浸膏直接配以蔗糖、乳糖、淀粉、药渣或其他辅料, 干燥制粒得到各种形式的固体制剂。 生物制药:将动物的提取物经干燥后制成固体制剂。 制粒后的干燥:湿法制粒后的干燥,便于压片及胶囊填充 干燥器 (Dryer) 对产品的要求: 干燥程度:脱除表面水分,结合水分甚至结晶水分。要求平 均湿含量及干燥的均匀性。 外观:一定的晶型和光泽,不开裂变形等。 质量:质量好,具有良好的分散性、流动性和溶解性。 由于物料的多样性,年生产能力也有很大差别,故干燥器的 形式也很多。 按加热方式可将干燥器分为: 干燥器 (Dryer) (1) 对流干燥器:使干燥介质直接与湿物料接触,干燥介质在掠过 物料表面时向物料供热,传热方式属对流,产生的蒸汽由干燥 介质带走。如:隧道式干燥器、气流干燥器、流化床干燥器、 喷雾干燥器等; (2) 传导干燥器:热能通过传热壁面以传导方式加热物料,产生的 蒸汽被干燥介质带走,或是用真空泵排走(真空干燥)。如滚 筒干燥器、耙式干燥器,转鼓干燥器、线) 辐射干燥器:辐射加热方式是利用红外线转变为热能使物料水 分蒸发达到干燥的目的的干燥器。如红外线) 介电加热干燥器:介电干燥,又称为高频干燥,是将干燥的物 料放在高频电场内高频电场的交变作用下,物料内部的极性分 子的运动振幅将增大,其振动能量使物料发热,从而使湿物料 汽化而达到干燥的目的。典型设备如:微波干燥器。 (5) 冷冻干燥器:将湿物料预冷冻至冰点以下、然后在真空下加热, 使水分直接升华为气态水而达到干燥的目的设备,粉针剂。 干燥器的选型应考虑以下因素: 干燥设备应依据干燥物料的形状、产品的最终状态及操作方式进行 选择。 (1) 从操作方式角度:小批量、多品种、干燥时间长的物料干燥宜 选间歇操作的干燥器;大批量、单一的物料干燥,宜选连续操 作的干燥器; (2) 从物料的形状及状态角度:热敏性、易氧化及含水量要求较低 的物料,易选真空干燥器;生物制品、蛋白质类药品、血液制 品宜选冷冻干燥器;对于中药及生物提取液等液状或悬浮液状 物料,宜选择喷雾干燥器;对于有形状要求的物料或中药饮片, 宜选择厢式、隧道式、带式干燥或微波式干燥器;对于糊状、 粉状和颗粒状物料,宜选用气流式或沸腾干燥器。 (3) 保证物料的干燥质量,干燥均匀,不发生变质,保持晶形完整, 不发生龟裂变形; (4) 能量消耗低,热效率高,动力消耗低; (5) 干燥工艺简单,设备投资小,操作稳定,控制灵活,劳动条件 好,污染环境小。 干燥器 (Dryer) 干燥器的选型 GMP对干燥设备的要求 ? GMP对干燥设备的要求 – 要求原位清洗与原位灭菌功能。 – 在干燥过程中都不能有外界灰尘、微生物等杂质侵入。 进入系统的热空气、料液等都必须经过除菌过滤;在 无菌状态所得的结晶在进入干燥装置时也应保持洁净。 分批干燥器的容积以能容纳一个批号药物正常运转为 度。 – – 药物干燥过程中不允许产生粘壁、结团以及物料受热不均匀等, 以保证整批均一性。在连续干燥如喷雾干燥等则应严格控制整个 干燥过程的操作指标,使整批物料质量均一。 对喷雾干燥,其热空气系统应以能耐热空气温度的高效过滤器将 经加热的空气进行过滤。不允许过滤以后再加热,以免加热器表 面氧化物脱落进入药品。 GMP对干燥设备的要求 – 雾化器要求采用经净化过滤的压缩空气雾化的气流式雾 化器。压力式雾化器因高压泵的洁净程度以及离心雾化 器高转速轴的密封不能保证洁净要求,迄今均未能被正 常投运。 结晶状原料药常用双锥回转真空干燥器。其特点是干燥 温度低、干燥速度较快、物料均一性佳。需特别注意的 是排气引出管与一侧旋转轴之间的间隙也应满足原位清 洗及原位灭菌的要求; 沸腾干燥也是固体颗粒的干燥方法。用于药物干燥,热 空气也要求在加热以后过滤,并达到洁净要求。在沸腾 干燥的同时喷入洁净的药液或有关料液可以完成药物的 造粒,为压片作准备。 – – GMP对干燥设备的要求 – – – – 沸腾干燥所用热空气除要求洁净以外,其风温、风量要 求可精确调节,以保证药物的干燥及正常沸腾,以及投 料以前沸腾干燥系统的灭菌。沸腾干燥器也要求可原位 清洗及原位灭菌。 对于其他形式干燥器用于药物干燥者,包括结晶—过 滤—干燥联合机等应注意: (1) 传动轴的轴封及轴与壁之间的间隙,要求能清洗及 灭菌; (2) 与药物接触的器壁,内设件如搅拌器等均不得粘附 药物; GMP对干燥设备的要求 – (3)热空气在接触药物进行干燥以后,不得重复利用。 以免所挟带少量药物在经空气加热器受热变质后影响 药物质量; – (4)与药物直接接触的热空气,应在加热以后进行洁净 过滤,以防加热器表面有异物脱落。所用洁净过滤器 在操作温度范围内不能脱落过滤介质,如纤维、颗粒 等。 气流干燥器(Flash dryer) 气流干燥器的结构与流程: 空气经加热过滤后 , 湿物料通过加料器 与热气流充分混合 , 1 - 空气过滤器 并 流 接 触 , 形 成 以 2 - 空气加热器 3 - 加料器 对 流 为 主 的 复 杂 热 4 - 风机 交 换 过 程 , 最 终 达 5 - 干燥管 到 干 燥 的 目 的 。 经 6 - 旋风分离器 7 - 除尘器 干燥后的气固混合 物,经旋风分离器 分离排出物料,再 经布袋除尘器 过滤, 除去粉末,引风机 排出废气。 气流干燥器的特点 (1)气流干燥机适用于易脱水的颗粒、粉末状及颗粒状物料,粒径 小于0.5-0.7mm,可迅速除去物料水分(主要是表面水分)。 (2) 在制药行业主要用于土霉素、阿司匹林、安乃近、四环素等 和部分保健品、食品(味精、柠檬酸和葡萄糖)的生产。 (3)干燥速度快,强度大,固体物料分散悬浮在气流中,气固两相 间具有很大的传热传质面积。热气体进口速度高(20-40m/s), 气固两相间(尤其是加速段)相对速度很大,平均体积传热 系数为 3000-7000 W/(m3· K),比其它类型干燥器高几倍至几十 倍,同等生产能力条件下,气流干燥器的体积小得多。 (4)干燥时间极短,一般为1~5s。使干燥成品的品质得到最佳的 控制。以味精为例,用厢式干燥需 2h ,如用气流干燥,从加 料到卸料整个过程约5~7s。 (5) 气流干燥器中,固体物料呈活塞流流动,每一颗粒子经历的干 燥时间大致相同,因而干燥产品的湿含量均匀一致。 (6) 结构简单,设备投资少,占地面积小,操作方便,性能稳定, 维修量小。 气流干燥器的缺点 (1) 物料停留时间短,只适合于干燥非结合水分的干燥,故 常被用作物料的预干燥; (2) 颗粒破碎现象比较严重,颗粒之间以及颗粒与器壁之间 的碰撞与摩擦。故不适合于干燥晶形不允许破坏的物料; (3) 气固两相分离任务很重,固体产品的放空损失较大,粉 料排空对环境造成一定污染; (4) 气固两相接触时间短,传热不充分,气体放空损失大, 热效率较低; (5) 气体通过干燥系统的流动阻力较大,因而风机的动力消 耗较高,故总能耗较高。 气流干燥器的传热强化形式 (1) 多级气流干燥器 将多台气流干燥串联使用,总管长相同的情况下,加速段增加。且各 干燥器可选择合适的气体条件,有利于热能的回收和合理利用。在淀 粉、奶粉生产中被广泛采用。 (2) 脉冲式气流干燥器(20m, 0.3-0.5m) 脉冲管内气速随管径变化而交替地增大和减小。 由于惯性的作用,颗粒运动速度滞后气体,使气 固两相的相对速度增加。 (3) 旋风式气流干燥器 类似于旋风分离器,但更长,气流携带固体颗粒沿切 线方向进入后作螺旋运动,气固两项间的相对速度大 大增加;使物料在瞬间得到干燥。适用于允许磨损的 热敏性物料(如制药行业土霉素,四环素,氯霉素粗 品,甲喹酮等)。 喷雾干燥器(Spray dryer) 用于干燥溶液、浆液或悬浮液。液状物料由雾化器喷成雾状细滴 并分散于热气流中,使水分迅速汽化而获得微粒状干燥产品。 雾 滴 直 径 通 常 仅 为 30~60?m,所需干燥时间很 短(约为5~30s)。 特别适合于干燥热敏性的 物料 ,如牛奶 、蛋制品、 血浆、抗菌素、酵母、中 药制剂和染料等,已广泛 应用于食品、医药、燃料、 塑料及化学肥料等行业。 5 6 8 3 4 2 7 9 1 7 喷雾干燥器(Spray dryer) 优点:干燥速度快,干燥时间短,特别适合于热敏性物料 (成品质量好,基本接近于真空下干燥的标准);操 作过程简化、操作方便,替代干燥、粉碎、过筛多道 工序;产品纯度高、质量好,具有良好的分散性、流 动性和溶解性;自控程度高,适合于连续化大生产。 缺点:喷雾干燥的热利用率较低,工业规模的喷雾干燥器, 热效率一般为 30% ~ 50%。国外带有废热回收的喷 雾干燥机,热效率可达到 70%;更换品种时,设备 清洗麻烦,操作弹性小,易发生粘壁现象。设备庞 大,故干燥器体积庞大,体积传热系数很低,废气 中微粒的分离回收装置复杂。 制药装备与控制技术 喷雾干燥器(Spray dryer) ? 中国药科大 学 于颖 1 – 空气过滤器 2 – 鼓风机 3 - 加热器 (电,蒸汽,燃油,气, 煤) 4 - 料槽 5 - 供料泵 6 - 喷枪 7 - 干燥塔 8 - 一级收尘器 (旋风分离器) 9 - 二级收尘器 (旋风分离器,袋 滤器) 10 - 引风机 湿式除尘器 (水沫除尘器,文 丘里) 喷雾干燥器(Spray dryer) 喷雾干燥装置及选择 喷雾干燥器由空气加热过滤系统、干燥系统、干粉收集及气 固分离系统组成。 干燥装置主要包括喷雾器和干燥塔。 (1)干燥塔:干燥塔是物料干燥成成品的设备,新型的喷雾干燥设备几 乎都采用塔式结构,塔底为锥形,有利于收集干粉并防止粘壁。 (2)雾化器:有压力式喷雾器、气流式喷雾器和离心式喷雾器。在制 药工业中,后两种喷雾干燥应用较多。 直线型并流:雾滴与热风同方向流动,物料停留时间短,干燥器的塔 身较高。适于易粘壁及热敏性物料 螺旋形并流:物料停留时间较长,塔身可较低,但离心力作用使液滴 甩向器壁的机会增多。 逆流:雾滴与热风反向流动,成品含水低,热效率高。不适合热敏性, 但适用于压力式。 雾化器(Sprayer) 雾化器的一般要求 雾化器是喷雾干燥器的关键部件,它将影响到产品的质量 和能量消耗,好的雾化器应具有雾滴直径均匀,喷嘴结构 简单,生产能力大,能量消耗低,操作方便等特点。 气流式雾化器 压缩空气在喷嘴处达到音速并形 成很低的压力,抽送料液由喷嘴 成雾状喷出。可制备粒径小于 5?m 的微细颗粒,能处理粘度较 大的料液,但动力消耗较大,装 置的生产能力较小。用于 核苷酸、 蛋白质、链霉素、新霉素、红霉 素等药品溶液及中药制剂的干燥。 料液 空气 雾化器(Sprayer) 离心式雾化器 料液送入一高速旋转的 (4000~20000 rpm)装有 放射形叶片的圆盘中央, 在离心力作用下加速从周 边(周向速度100~160m/s) 呈雾状洒出。 轴 料液 优点:操作简单,对物料的适应能力强,操作弹性大,产品 粒径均匀。特别适合于处理固相含量较高的液体。 缺点:干燥器直径较大,雾化器加工难度大,制造价格高。 雾化器(Sprayer) 压力式雾化器 应用最为广泛。 压力喷雾干燥是利用 往复运动的高压泵,以 5 ~ 20Mpa 的压 力将液体从 Φ 0.5 ~ 3.5mm 喷孔喷出。 分散成50~150μ m的液滴。 应用于发酵工厂中酵母的干燥,奶粉 的干燥,但因高压泵的加工精度及材 料强度都要求比较高,喷嘴易磨损、 堵塞,对粒度大的悬浮液不适用。 喷雾干燥器的附属设备 1. 供料系统:常用的供料泵有螺杆泵、计量泵、隔膜泵等。对于气 流式雾化器,在供料的同时还要提供压缩空气以满足料液雾化 所需要的能量,除供料泵外还要配备空气压缩机。 2. 空气加热过滤系统:空气加热系统包括空气过滤器和空气加热设 备。空气过滤器有钢丝网、多孔陶瓷管、电除尘、棉花活性炭 和超细过滤纤维等形式。空气加热设备一般采用蒸汽加热(如蒸 汽翅片换热器)和电加热。采用电加热可以避免由于蒸汽压力不 高而难以达到进风温度要求的情况,同时便于精确调节进风温 度,以保证产品质量。 3.气固分离系统:气固分离设备通常采用旋风分离器和袋滤器。一级 旋风分离器可达到95%以上的分离效率,并且经久耐用、压力 损失效小、结构简单、制造容易,因此得到广泛应用。袋滤器 能捕集极细的粉尘,其效率可达99%以上,但是清洗较麻烦, 阻力降也大。 喷雾干燥器(Spray dryer) 连续生产操作可控制参数 1.进风温度:进入干燥塔内的热风温度130~ 200℃; 3. 塔内空气流量:风量大小对进风温度有一定 影响。加热效能一定,风量大,温度低,有利, 但影响收率。 2.出风温度:干燥塔排出废气的温度65~90℃。 4.药材性质与料液的相对密度:中药液的相对 密度1.1~1.2(粘性物料可低些),均可得干粉。 但相对密度不同,得到粉末形状、粒度、色泽 等不同。 4.粉末含水量:评价喷雾干燥效果的指标之一, 其影响制剂后继处理和成品质量。 5.进料速度:与风量相匹配。 自控程度直接与产品质量相关联 喷雾干燥器(Spray dryer) 常见问题 1.粘壁结块:干燥温度、结构选择不当、药液流量不稳定、 粘度大或醇提浸膏、设备选择与安装不当(喷嘴轴向不在塔 中心等)。 2.喷头堵塞:未滤过,过浓。后处理不当,如喷完后立 即关机,喷头易堵。 3.袋滤器堵塞:进出塔风温不当或塔内空气流量过大。 喷雾干燥器(Spray dryer) 物料粘壁的三种类型及解决方法 A. 半湿物料:物料在接触器壁前还没有进入降速阶段,物 料没有完全形成固定外壳而产生粘附。特点:一旦粘壁, 在很短的时间内层层堆积,达到一定厚度自行脱落,产 生大量不合格废料。 产生这种现象的原因:料液的含水性质、喷雾干燥器的 结构、雾化器的结构及雾化质量、热风温度及热风的流 动状态、雾化器的安装位置。 解决方法:干燥温度、结构选择不当、药液流量不稳定、 粘度大或醇提浸膏、设备选择与安装不当(喷嘴轴向不 在塔中心等)。进风温度为130~200℃,出风温度65~ 90℃。采用恒压压缩空气送料。 喷雾干燥器(Spray dryer) 物料粘壁的三种类型 B. 低熔点物料的热熔性粘壁:干燥物料颗粒在一定温度(熔点 温度)下熔融而发粘,粘附在热壁上(国外专家认为壁温问 题)。 解决方法: (1)控制热风在干燥塔内的温度分布,限制塔内最高温度分 布区不超过物料的熔点。 (2)采用夹套冷却,用冷空气冷却塔内部,保持50°C低温 壁。 (3)采用冷空气吹扫,采用切线方向引入冷空气,或采用旋 转装置的冷空气吹扫内部,一方面冷却,另一方面吹扫粘壁 物料。 (4)塔壁增加气锤,通过气锤的敲击,强制使粘壁物料脱离; (5)增加加工的精度,塔内壁抛光也可以减轻粘壁。 喷雾干燥器(Spray dryer) 喷雾干燥器(Spray dryer) 中药浸膏专业喷雾干燥机 喷雾干燥器(Spray dryer) 物料粘壁的三种类 型 C. 干粉表面粘着:通 入热空气使其轴线 及螺旋向运动,防 止干粉粘着。 喷雾干燥器(Spray dryer) 常见问题 2.喷头堵塞:未滤 过,过浓。后处理 不当,如喷完后立 即关机,喷头易堵。 3.袋滤器堵塞:进 出塔风温不当或塔 内空气流量过大。 解决方法 2. 喷雾前过滤除去粗颗粒。药液 浓度的相对密度为 1.1~1.25G/ML (50~80℃)。 水提醇沉的要先预实验确定各技 术参数。加入辅料10~40%糊 精。以热蒸馏水经喷头冲洗管道 和喷头5~10MIN再关机。 3.适当降低风速、调节进出塔风 温。 喷雾干燥器(Spray dryer) 固体制剂的工艺要求 洁净要求 原料药生产的主要工序需要在十万级的洁净环境中进行。喷 雾干燥机接触物料的部分要采用不锈钢材质,对于酸腐蚀性较强的 物料最好选用316L不锈钢。干燥腔、旋风分离器、过滤器等直接接 触物料的部件,应内壁光滑,无死角,易于拆卸,方便清洗。喷雾 干燥机往往体系庞大,经常只将收集物料的部分放在洁净区,要求 系统密闭性能好,以防外部污染。 在线清洗功能 保护措施 药品的特殊性对设备的保护设计也提出了更高的要求。用有 机溶剂溶解的物料,要求整个系统必须满足防爆要求。在电机、仪 表、控制阀等配件设计时都要选择防爆型。另外,为防止溶剂和空 气混合为爆炸气体,系统必须采用密闭循环系统,载体要选用惰性 气体,如氮气等。 环境保护 喷雾干燥的产品为细粒子,为适应环保的要求,只用旋风分 离器分离产品、净化尾气是不够的,一般还要用袋式除尘器净化, 或选用湿式洗涤器,去除酸等溶剂。 喷雾干燥器(Spray dryer) 喷雾干燥的控制系统 1. 产品的湿度是有效的控制参数,连续测量湿含量的设备,目前工 业上还没有被广泛采用。 2. 在大多数的喷雾干燥操作中,将由干燥室排出的出口空气温度作 为控制参数。这个温度代表产品的质量,即代表体积密度、颜色、 香味、活度及湿含量。 控制方案: 1. 通过调节进料速度,控制干燥空气出口温度。 2. 通 过调节空气加热器,控制干燥空气出口温度。 控制方案改进方向:在线湿含量的测定及在线控制。 为了预防在进料系统中出现故障,如雾化器的料液急剧减少或停 止,造成出口空气温度升高,超过规定的安全值,可以装备一个 安全系统,能够自动关闭空气加热器。 医药和生物化学工业的喷雾干燥,青霉素,四环素,维生素,赖氨酸, 抗生素,酵母的提取物,藻类等。 流化床干燥器(Fluidized bed dryer) 又称沸腾床干燥器,是流态化技术在干燥作业上的应用。 结构及操作原理 散粒状湿物料从加料口加入,热气体 穿过流化床底部的多孔气体分布板, 形成许多小气流射入物料层。 将操作气速控制在一定范围内时,颗 湿物料 粒物料悬浮在上升的气流中形成沸腾 状流化床,料层内颗粒物料的相互碰 撞、混合剧烈,气固两相间的传热传 质过程得到强化,使物料得以干燥。 干燥产品经床侧出料管卸出,湿废气 体由引风机从床层顶部抽出排空,用 热空气 旋风分离器分离所夹带的少量细微粉, 或采用内置布袋捕细粉。 废气 干品 流化床干燥器的特点 应用范围:适合于粉、颗粒和丝、条状物料干燥,设备全密闭, 可以进行在线清洗和灭菌,在制药行业中抗生素生产上应 用很广。 (1) 流化沸腾状态,热效率高,易于得到低水分的成品( 3 %, 20 分钟。 2% ,很难)。大小颗粒在床面上可得到分级, 粗粒可从床身排出,细粉由集尘器排出。节约占地面积, 结构简单,投资少。 (2)颗粒流动平稳,类似液体流功,操作易于实现连续化和自动 化、全封闭系统、满足GMP要求。 (3) 物料停留时间任意可调,特别适合于干燥结合水分。物料温 度为 50 ~ 65℃ ,压出的片子的质量或胶囊填充的质量好于 烘箱干燥。 工业上常将流化床干燥器与气流干燥器串联使用,利用气流干 燥的闪蒸作用,迅速使物料的表面水分汽化,然后送入流化床 干燥器中进一步脱除物料所含的结合水分。 停留时间不均匀及短路问题的解决方法 卧式多室流化床 可按需将床层分隔成 3~6 室,最多可达 12 室。 物料依次通过各室,最后翻过堰板卸出。 多个全混室串联的结果使物料的停留时 间分布接近活塞流。 各室气体流速、温度可灵活调节,以形 成最佳流化状态和干燥条件, 气体压降比多层床低,操作稳定性也好, 但热效率不及多层床高。 气体出口 加料 隔板 出料 热风 冷风 流化床干燥器结构简单,造价较低,可动部件少,维修费用低, 物料磨损较小,气固分离比较容易,传热传质速率快,热效率 较高,物料停留时间可以任意调节,因而这种干燥器在工业上 获得了广泛的应用,已发展成为粉粒状物料干燥的最主要手段。 流化床干燥器的工艺流程 中国药科大 学 于颖 XF系列沸腾干燥器 流化床干燥器的用途 流化床干燥器适用于散粒状物料的干燥。 物料的粒径一般为 0.1~6 mm,最佳粒径为 0.5~3 mm。 (1) 医药药品中的原料药、压片颗粒、中药冲剂; (2) 化工原料中的塑料树脂、柠檬酸和其它粉状、颗粒状物 料; (3) 食品、粮食加工、食品饮料冲剂、玉米胚芽、饲料等。 制药装备与控制技术 中国药科大 学 于颖 连续流化床干燥器 流化床干燥器(Fluidized bed dryer) 流化床干燥器(Fluidized bed dryer) 1.热风分布装置 A.气体分布板:直流式,侧流式,填充式,短 管式 B.气体预分布器 2.开空率:3%-10% d 2 ? ? N( ) D 3.操作参数:临界流化速度(实验或近似计算), 带出速度(沉降速度),操作速度(大粒子介 于临界速度及带出速度之间) 流化数N=操作速度/临界流化速度 N=2-6,大颗粒;N=6-10,小颗粒 湿物料水份(粉:2%-8%,颗粒10%) 粒径:20-30um~5-6mm. 流化床干燥器(Fluidized bed dryer) 4.主体尺寸 流化床直径(D,H) 扩大段直径(降低风速,大颗 粒回到床层,减轻分离压力) 流化床高度((流化段+分离段) 直边段+扩大段) 5.流化床干燥器设计 厢式(室式)干燥器(Tray dryer) 又称为盘式干燥器。用于不耐高温、易于氧化的物料或以有机 溶剂作为干燥介质的泥状、膏状物料的干燥。 小型的称为烘箱,大型的称为烘房,可同时处理多种物料。 通常在常压或真空下间歇操作。厢内设有支架,湿物料放在矩 形浅盘内,或悬挂在支架上(板状物料),空气由入口进入干 燥器,经加热器预热并均匀分配后,平行掠过物料表面,离开 物料表面的湿废气体,部分排空,部分循环,与新鲜空气混合 后用作干燥介质。 物料盘 加热器 风扇 排气 进风 进风 排气 小车 厢式干燥器的特点 优点:对物料适应性强,可以用于各种物料的干燥,适用于 小规模多品种、干燥条件变动大的场合。 缺点:热效率较低,静态干燥,产品质量不易均匀,表面易 起硬壳; 物料表面无毛细空,对于压片不利。 双锥回转真空干燥机 真空状态下的双锥形回转罐体,由夹套内的蒸汽或热水加热, 热量通过罐体内壁与湿物料接触。蒸发水汽由真空泵从排气 管抽走。 由于罐体内处于真空状态,且罐体的回转使物料不断的上下、 内外翻动,提高了干燥速度、干燥效率和干燥的均匀性。温 度可控30~160℃,容器转速为3~13rpm,间接加热,密闭, 符合GMP要求。 双锥回转真空干燥机 适用于医药、食品、化工等行业的粉、粒状物料的真空干 燥和混合,尤其适用有下列要求的物料: (1) 不能接受高温的热敏性物料; 真空操作,存在密封隐患, 热效率低 (2) 容易氧化,有危险的物料; (3) 需回收溶剂和有毒气体的物 料; (4) 要求残留挥发物含量极低的 物料; (5) 对结晶形状有要求的物料; (6) 要求混合充分、均匀的物料; 制药装备与控制技术 双锥回转真空干燥机 改进结构:防止泄露及污染药品 中国药科大 学 于颖 双锥回转真空干燥机 旋转闪蒸干燥机(Rotary Flash Vaporization Dryer) 它是将粘性较高的膏状、糊状、滤饼状等物料直接干燥成粉体 产品的一种新型对流式干燥设备。广泛使用在轻工、食品、医 药及染料业。在制药工业上可用来核甘酸、氯霉素中间体等。 特点:集粉碎、干燥、分级于一体,高粘度的浆料经干燥后得 粒度分布窄、含水少的细粉;设备紧凑、生产能量大;传热传 质效果好;干燥时间短,适用于热敏性物料,系统密闭性好。 1.空气过滤器 2.鼓风机 3.加热器 (电,蒸汽,燃油,气,煤) 4.加料器 5.主机 6.旋风分离器 7.二级收尘器 (旋风分离器、袋滤器) 8.引风机 9.湿式除尘器 (水沫除尘器、文丘里) 旋转闪蒸干燥机(Rotary Flash Vaporization Dryer) 经加热(或除湿)的空气以适宜的喷动速度从干燥机底部 进入搅拌破碎干燥室,对物料产生强烈的剪切、吹浮、旋 转作用,物料受到离心、剪切、碰撞、摩擦而被微粒化, 形成较大的比表面积,强化了传质传热。在干燥室底部, 较大较湿的颗粒团在搅拌器的作用下被机械破碎,湿含量 较低、颗粒度较小的颗粒被旋转气流夹带上升,在上升过 程中进一步干燥,并被分级。 可控参数: 操作温度:入口温度150℃,出风 温度60-80℃。 操作气速:轴向表观气速3~5M/S 搅拌转速:50~500R/MIN、干 燥时间、蒸发量、热风量匀由实验而 定。 旋转闪蒸干燥机的结构特点 (1) 干燥器采用 4~6MM 的 316L 材料制造, 外有保温层。干燥器底部内锥体结构、 气流自下而上,气速变小,使下部大 颗粒及小颗粒匀处于流化状态,避免 物料沉积。 (2) 搅拌器上设置刮板结构,可及时刮掉 还未粘牢的物料。 (3) 上部设置了分级器,可将大颗粒、湿 含量高的物料分离出来,以达到成品 粒度分布窄、湿含量均匀一致。 (4) 锥底部分设置了冷空气夹层,降低局 部器壁温度,以保证热敏性物料干燥。 (5) 搅拌器的设置和空气分布器的切线入 口结构,强化传热传质过程。 (6) 干燥器内温度分布均匀。 旋转闪蒸干燥机 XZG 旋转闪蒸干燥机 旋转闪蒸干燥机(Rotary Flash Vaporization Dryer)流程 旋转闪蒸干燥+流化床干燥 干燥器 (Dryer) 干燥设备的发展趋势: (1)设备的多功能化和集成化 开发新型设备,改善 工艺,降低成本,如一步制粒机集搅拌、制粒、 整粒、干燥于一体。 (2)降低能耗 干燥设备耗能占我国总能耗的10%。 (3) 提高设备自动控制的水平 引入微机的自动控制, 提高产品质量。 (4) 开发中药稠膏干燥的特殊要求

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