流化床式干燥机是将粉粒状、育状(乃至悬浮液和溶液)等流动性物料放在多孔板等气流分布板上,由其下部送入具有相当速度的干燥介质。当介质流速较低时 ,气体由物料颗粒间流过,整个物料层不动;逐渐增大气流速度,料层开始膨胀 ,颗粒间间隙增大;再增大气流速度,相当部分物料呈悬浮状,形成气—固混合床 ,即流化床,因流化床中悬浮的物料很像沸腾的液体,故又称沸腾床 ,而且它在许多方面呈现流体的性质,例如,有明显的上界面 ,并保持水平;若再增大气流流速,颗粒几乎全部被气流带走,就变为气体输送了 。因此,气流速度是流化床干燥机最根本的控制因素 ,适宜的气流速度应介于使料层开始呈流态化和将物料带出之间。
流化床的换热可通过外夹套或床内换热器。当用床内换热器时,除应考虑一般换热器的要求外,还必须考虑到其对床内物料流动的影响 ,即换热器的形式和安装方式应当尽量有利于流体的正常流动 。实践证明,采用列管换热器时,列管放在距设备中心2/5半黏性大、含水率高的泥糊状物料难以在干燥介质流中分散和流态化。在干燥器底部放入一些惰性载体(例如石英砂 ,氧化铝 、氧化错的小球,颗粒盐等),当它们在一定流速的气流作用下流化时 ,就会将湿物料黏附在其表面,继而使之成为一层干燥的外壳。由于惰性载体互相碰撞摩擦,又会使干外壳脱落 ,被介质流带走;而载体自身又与新的湿物料接触,再形成干外壳 。如此循环,使细的湿黏物料也可在流化床式干燥机中得到充分的干燥。
振动流化床干燥机和流化床沸腾制粒机是两种不同的设备,下面我们来对比一下它们。
振动流化床干燥机的特点包括:内流体与固体颗粒充分混合 ,表面更新机会多,大大增强了传热和传质,使床层内温度比较均匀 。它具有较高的热容量系数(或体积传热系数) ,生产能力大,每小时可干燥几百吨的物料。与传统的箱式干燥设备或回转筒干燥设备相比,振动流化床干燥机具有物料停留时间短、干燥速率高的优点 ,也适用于某些热敏性物料的干燥。该设备结构简单,易于制造和维修,也容易进行设备放大 。物料在流化床干燥设备内的停留时间可以根据工艺要求进行调整 ,既可进行连续生产,也可进行间歇操作。
然而,振动流化床干燥机并不适用于所有物料。以下是一些不适用的物料类型:
物料的颗粒度有一定的限制 ,一般适合粒度大于30μm、小于6mm的物料。颗粒过小容易被气流夹带,颗粒过大则不易硫化 。
如果多种物料混合在一起进行流化床干燥,则要求这些物料的相对密度接近。否则,相对密度较小的颗粒容易被气流夹带 ,并且会影响干燥度。不适合含水量过高且容易粘结成团的物料 。易结壁和结块的物料容易导致设备结壁和堵塞。
对于要求产品干湿均匀的物料,由于物料在流化床干燥设备内的停留时间不均匀,可能导致产品干湿不均匀。不适合对外观要求较高的物料 。对于贵重和有毒的物料 ,需要谨慎考虑完善的回收装置。
接下来,我们来看另一种设备——流化床沸腾制粒机。它的工作原理是:物料粉末粒子在原料容器(流化床)中呈环形流化状态,经过净化后的加热空气预热和混合 ,然后将粘合剂溶液雾化喷入,使粒子聚集成含有粘合剂的团粒 。由于热空气不断干燥物料,使团粒中的水分蒸发 ,粘合剂凝固,这个过程不断重复,最终形成均匀的多孔球状颗粒。
流化床沸腾制粒机的特点包括:可通过粉体造粒改善物料的流动性和溶解性能;在一台设备内完成混合 、制粒和干燥的一步法制粒;采用抗静电滤布 ,操作安全;设置压力释放孔,以保护设备操作人员;设备无死角,装卸料方便快捷,易于冲洗 ,符合GMP规范。
流化床沸腾制粒机适用于制药、食品和其他行业的造粒,如片剂颗粒、冲剂颗粒 、胶囊剂颗粒、可可、咖啡 、奶粉、颗粒果汁、调味品 、农药、饲料、化肥、颜料 、染料等 。此外,它也适用于粉状或颗粒状湿物料的干燥和包衣 ,如颗粒、丸剂保护层、备色 、缓释、薄膜、肠溶包衣等。
通过对比,我们可以看出,振动流化床干燥机和流化床沸腾制粒机在工作原理 、适用范围和特点上存在差异。