沸腾干燥制粒机是利用热空气使物料呈流化状态,同时进行干燥和制粒操作。在设备运行过程中,热空气分配器将加热后的洁净空气均匀地分布到装有物料的容器中。热空气向上流动,使物料颗粒在气流的作用下悬浮起来,形成类似液体沸腾的状态,这就是流化态。
1.良好的热交换
由于物料处于流化态,每个物料颗粒都能与热空气充分接触。热空气不断地将热量传递给物料,加速了物料中水分的蒸发。例如,对于一些含有一定湿度的粉末状物料,如陶瓷浆料干燥后的粉末,在沸腾状态下,热空气可以快速穿透物料层,使物料内部的水分迅速迁移到表面并被带走。
合理设计热交换器和空气分配系统能够确保热空气均匀地分布在整个物料层中。高效的热交换器可以快速将空气加热到合适的温度,一般进风温度可以根据物料的特性在几十摄氏度到一百多摄氏度之间调节。
2.精准的湿度控制
通过安装湿度传感器,可以实时监测干燥室内的湿度情况。当湿度达到一定水平时,说明物料中的水分蒸发速率降低,此时可以适当调整工艺参数,如提高进风温度或者增加风量,以继续加速干燥过程。
部分先进的干燥制粒机还具备自动除湿功能。当空气中的湿度饱和时,除湿装置可以去除空气中的水分,使热空气始终保持较低的相对湿度,从而提高干燥效率。
3.连续操作模式
干燥制粒机可以采用连续进料和出料的方式。物料从进料口不断加入,同时干燥后的物料从出料口持续排出。这种连续操作模式避免了间歇式操作中设备的启停阶段造成的能源浪费和时间损失,保证了干燥过程的高效性。例如在制药行业大规模生产颗粒药物时,连续的干燥制粒过程能够保证产品的质量和生产效率。
沸腾干燥制粒机高效制粒的实现方法:
1.喷雾系统的作用
干燥制粒机通常配备有喷雾系统。当物料达到一定的流化状态后,将黏合剂溶液通过喷雾系统喷入干燥室。喷雾系统能够将黏合剂均匀地雾化成微小的液滴,这些液滴与处于流化态的物料颗粒相遇。
例如,在制药过程中,对于一些难以直接压制成型的药物粉末,通过喷洒适量的黏合剂溶液(如羟丙甲纤维素溶液),使药物粉末颗粒表面包裹上一层黏合剂,在后续的干燥过程中,黏合剂固化,将颗粒粘结在一起形成较大的颗粒。
2.颗粒成长机制
在流化态下,物料颗粒之间的碰撞频率较高。当喷入黏合剂后,颗粒表面的黏合剂在接触时会相互粘结。较小的颗粒会逐渐聚集形成较大的颗粒,这是一个类似于滚雪球的过程。同时,由于热空气的存在,新形成的颗粒表面的水分迅速蒸发,使得颗粒的结构更加稳固。
通过控制喷雾速度、黏合剂的种类和浓度等因素,可以有效地控制颗粒的大小和形状。例如,增加喷雾速度可能会使颗粒生长过快,导致颗粒过大而不均匀;而适当降低喷雾速度,可以使颗粒生长更加均匀,得到符合要求的粒径分布。
3.分级装置的应用
一些干燥制粒机还装有分级装置。分级装置可以根据颗粒的大小、密度等物理性质对颗粒进行分类。例如,采用旋风分离器等分级装置,可以将较大颗粒收集起来作为成品,而将较小的颗粒返回到干燥制粒区域继续生长。这样可以有效控制产品中颗粒的粒径分布,提高产品质量和制粒效率。
