沸騰干燥制粒機是利用熱空氣使物料呈流化狀態(tài),同時(shí)進(jìn)行干燥和制粒操作。在設備運行過(guò)程中,熱空氣分配器將加熱后的潔凈空氣均勻地分布到裝有物料的容器中。熱空氣向上流動(dòng),使物料顆粒在氣流的作用下懸浮起來(lái),形成類(lèi)似液體沸騰的狀態(tài),這就是流化態(tài)。
1.良好的熱交換
由于物料處于流化態(tài),每個(gè)物料顆粒都能與熱空氣充分接觸。熱空氣不斷地將熱量傳遞給物料,加速了物料中水分的蒸發(fā)。例如,對于一些含有一定濕度的粉末狀物料,如陶瓷漿料干燥后的粉末,在沸騰狀態(tài)下,熱空氣可以快速穿透物料層,使物料內部的水分迅速遷移到表面并被帶走。
合理設計熱交換器和空氣分配系統能夠確保熱空氣均勻地分布在整個(gè)物料層中。高效的熱交換器可以快速將空氣加熱到合適的溫度,一般進(jìn)風(fēng)溫度可以根據物料的特性在幾十攝氏度到一百多攝氏度之間調節。
2.精準的濕度控制
通過(guò)安裝濕度傳感器,可以實(shí)時(shí)監測干燥室內的濕度情況。當濕度達到一定水平時(shí),說(shuō)明物料中的水分蒸發(fā)速率降低,此時(shí)可以適當調整工藝參數,如提高進(jìn)風(fēng)溫度或者增加風(fēng)量,以繼續加速干燥過(guò)程。
部分先進(jìn)的干燥制粒機還具備自動(dòng)除濕功能。當空氣中的濕度飽和時(shí),除濕裝置可以去除空氣中的水分,使熱空氣始終保持較低的相對濕度,從而提高干燥效率。
3.連續操作模式
干燥制粒機可以采用連續進(jìn)料和出料的方式。物料從進(jìn)料口不斷加入,同時(shí)干燥后的物料從出料口持續排出。這種連續操作模式避免了間歇式操作中設備的啟停階段造成的能源浪費和時(shí)間損失,保證了干燥過(guò)程的高效性。例如在制藥行業(yè)大規模生產(chǎn)顆粒藥物時(shí),連續的干燥制粒過(guò)程能夠保證產(chǎn)品的質(zhì)量和生產(chǎn)效率。
沸騰干燥制粒機高效制粒的實(shí)現方法:
1.噴霧系統的作用
干燥制粒機通常配備有噴霧系統。當物料達到一定的流化狀態(tài)后,將黏合劑溶液通過(guò)噴霧系統噴入干燥室。噴霧系統能夠將黏合劑均勻地霧化成微小的液滴,這些液滴與處于流化態(tài)的物料顆粒相遇。
例如,在制藥過(guò)程中,對于一些難以直接壓制成型的藥物粉末,通過(guò)噴灑適量的黏合劑溶液(如羥丙甲纖維素溶液),使藥物粉末顆粒表面包裹上一層黏合劑,在后續的干燥過(guò)程中,黏合劑固化,將顆粒粘結在一起形成較大的顆粒。
2.顆粒成長(cháng)機制
在流化態(tài)下,物料顆粒之間的碰撞頻率較高。當噴入黏合劑后,顆粒表面的黏合劑在接觸時(shí)會(huì )相互粘結。較小的顆粒會(huì )逐漸聚集形成較大的顆粒,這是一個(gè)類(lèi)似于滾雪球的過(guò)程。同時(shí),由于熱空氣的存在,新形成的顆粒表面的水分迅速蒸發(fā),使得顆粒的結構更加穩固。
通過(guò)控制噴霧速度、黏合劑的種類(lèi)和濃度等因素,可以有效地控制顆粒的大小和形狀。例如,增加噴霧速度可能會(huì )使顆粒生長(cháng)過(guò)快,導致顆粒過(guò)大而不均勻;而適當降低噴霧速度,可以使顆粒生長(cháng)更加均勻,得到符合要求的粒徑分布。
3.分級裝置的應用
一些干燥制粒機還裝有分級裝置。分級裝置可以根據顆粒的大小、密度等物理性質(zhì)對顆粒進(jìn)行分類(lèi)。例如,采用旋風(fēng)分離器等分級裝置,可以將較大顆粒收集起來(lái)作為成品,而將較小的顆粒返回到干燥制粒區域繼續生長(cháng)。這樣可以有效控制產(chǎn)品中顆粒的粒徑分布,提高產(chǎn)品質(zhì)量和制粒效率。
