流化床,也叫沸騰床,是固體制劑藥物研發(fā)和生產(chǎn)常用的設(shè)備之一,IPhFs工業(yè)藥劑發(fā)燒友總結(jié)了如何優(yōu)化流化床工藝(超鏈接),關(guān)于流化床工藝,可閱讀感興趣的章節(jié),幫助大家更好的理解流化床。流化床根據(jù)配置不同,可以完成流化干燥、一步制粒和包衣等功能,最醒目的區(qū)別是,是否安裝了噴槍,如果沒有噴槍,則大概率是干燥功能;安裝噴槍,如果位置在頂部,則大概率是頂噴制粒,也叫一步制粒;如果位置在底部或底側(cè)部,大概率是底噴包衣、側(cè)噴包衣或?qū)臃e上藥。
生產(chǎn)時(shí),根據(jù)不同工藝,鍋體內(nèi)的底物可能是粉末、顆?;蛘呶⑼?、微片等,在濕熱交換過程中,物料在工藝熱風(fēng)的作用下呈現(xiàn)沸騰狀,沸騰的劇烈程度,由流化床進(jìn)風(fēng)風(fēng)量、氣體分布板面積/設(shè)計(jì)、物料特性有關(guān)。一般來說,風(fēng)量/分布板面積=風(fēng)速,風(fēng)速越大,物料被吹起的高度也就越高,所以,粒徑小、質(zhì)量輕、密度小的物料更容易被吹起,也更容易逃逸,如果不對(duì)這些小的粉體、顆粒進(jìn)行合理阻擋,就會(huì)被風(fēng)機(jī)抽走,沿著管路排到室外,這是不被允許的。
常規(guī)的,流化床安裝有兩級(jí)過濾,一是位于流化床腔體內(nèi)部的捕集裝置,二是對(duì)內(nèi)部過濾后的氣體再次過濾除塵(通常是F9+H13,反吹集塵)。
我們今天要說的是流化床腔體內(nèi)的捕集裝置,常見的是捕集袋和過濾筒。
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以上是當(dāng)前市面上常見的幾種過濾方式(單腔抖動(dòng)式過濾器,基本很少見了),在捕集裝置設(shè)計(jì)中,我們希望其能達(dá)到良好的捕集效果,而盡可能的不對(duì)流化腔體壓降產(chǎn)生負(fù)面影響(ps.通俗理解為,捕集裝置要有最高的通透性,目的是,不產(chǎn)生高阻力;但是又要兼顧最高的攔截率,目的是,防止腔體內(nèi)物料逃逸。從以上描述可以看出,捕集裝置肩負(fù)著一對(duì)兒悖論指標(biāo),高通透性與高攔截率,如何選擇,才是制劑工藝人員要考慮的,這對(duì)兒悖論空間,也就是每個(gè)制劑所摸索的工藝過程空間)。對(duì)于多濾筒和花瓣式,每次只反吹一個(gè)濾筒或捕集袋(花瓣式過濾器和抖動(dòng)式過濾器一樣,用的都是捕集袋),其他的都用于正常過濾排風(fēng),過濾面積大,反吹影響面小。
請(qǐng)注意前面的一個(gè)關(guān)鍵詞,過濾面積大。
筆者此前堅(jiān)定的認(rèn)為雙腔過濾效果沒有多濾筒和花瓣式效果好,擔(dān)心在采用雙腔過濾時(shí)會(huì)發(fā)生以下情況(ps.左右交替抖袋,被攔截粉體交替挪窩現(xiàn)象?):
流化干燥和一步制粒進(jìn)行時(shí),左邊在正常抖動(dòng)清粉,右邊進(jìn)行排風(fēng),在兩個(gè)過濾袋交接之處,截面積變?yōu)樵瓉淼囊话?,相?yīng)的,風(fēng)速會(huì)變?yōu)樵瓉淼膬杀?,那左邊剛抖下來的?xì)粉,不是馬上被加速過的風(fēng)吹到右邊了嗎?粉確實(shí)沒有從布袋逃逸出去,但是會(huì)被留在布袋上,吹不下來。
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直到看到設(shè)計(jì)圖,加上工程師講解后,恍然領(lǐng)悟,這個(gè)過濾袋(布袋設(shè)計(jì)圖)不是濾片(如果是濾片,就不用開孔了),而是帶著衣服袖子一樣的濾袖(布袋設(shè)計(jì)圖),一個(gè)個(gè)袖子大大增加了過濾和出風(fēng)面積,加上合適的腔體設(shè)計(jì),風(fēng)速問題帶來的影響可以忽略不計(jì)。
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最主要的是,在保證好的過濾效果條件下,布袋的售價(jià)相對(duì)便宜,有利于企業(yè)降低成本。
嗯,后續(xù)有條件的話,筆者將對(duì)流化床腔體內(nèi)的風(fēng)速及單個(gè)反吹濾袋前端的風(fēng)速進(jìn)行驗(yàn)證。
說完這個(gè)問題后,又有新發(fā)現(xiàn),各個(gè)設(shè)備廠家配置的過濾袋,為什么有的濾袖短,有的要做到很長(zhǎng)?
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捕集袋由濾布縫制而成,也有很多Know-how 在里面,涉及到材質(zhì)、透氣率、過濾精度等等。設(shè)備制造商在設(shè)計(jì)過濾袋時(shí),要考慮應(yīng)用場(chǎng)景,確定材料,根據(jù)透氣率、設(shè)備尺寸和風(fēng)量要求來計(jì)算過濾面積。過濾面積確定了,再設(shè)計(jì)濾袖的直徑、個(gè)數(shù)、長(zhǎng)度等。
過濾面積×透氣率即為其允許通過的最大風(fēng)量,濾袋允許通過的最大風(fēng)量要與設(shè)備和生產(chǎn)應(yīng)用相匹配。
如果捕集袋允許通過的風(fēng)量小,則滿足不了風(fēng)機(jī)在大風(fēng)量下工作的要求,此時(shí)即使流化床空載運(yùn)行,風(fēng)阻相對(duì)也大;在工作時(shí),加上粉體殘留,對(duì)捕集袋產(chǎn)生負(fù)擔(dān),降低過濾效果和使用壽命。如果降低進(jìn)風(fēng)風(fēng)量,是可以使用捕集袋的,但是讓設(shè)備低效率運(yùn)行,得不償失。
如果捕集袋允許通過的風(fēng)量大,對(duì)系統(tǒng)本身是好的,為了實(shí)現(xiàn)這個(gè)目的,在濾布透氣率不變的情況下,往往需要把濾袋濾袖做的很長(zhǎng),或者很多,通過增加過濾面積來實(shí)現(xiàn),這樣做不但增加了濾袋的成本,更主要的是過濾效果可能會(huì)打折扣(特別是在一步制粒工藝中),同時(shí)設(shè)備的高度也不得不增加,才能與捕集袋匹配。
通常的,一步制粒用的濾袋濾袖不宜過長(zhǎng),這是因?yàn)?,一步制粒的底物都是?xì)粉,濾袋長(zhǎng)度短,“小短腿”上端的細(xì)粉更容易抖落下來,回到流化床腔體內(nèi)參與制粒。流化干燥用的捕集袋,底料是濕顆粒,干燥后相對(duì)細(xì)粉較少,即使是“大長(zhǎng)腿”,顆粒也容易抖落下來。試想一下,如果換過來,一步制粒時(shí)用的濾袖過長(zhǎng),又小又輕的API或者輔料,飄飄悠悠的,可能還沒來得及落到腔體內(nèi),就又被工藝風(fēng)吹起來了,這對(duì)工藝是不利的。
關(guān)于墨智
常州墨智機(jī)械有限公司專注各類流化床捕集袋訂制業(yè)務(wù),全部產(chǎn)品采用進(jìn)口面料,完全適配多種原廠設(shè)備,廣泛應(yīng)用于化工、醫(yī)藥、食品等領(lǐng)域:無論一體式捕集袋、還是分體式捕集袋,我們都能專業(yè)定制客戶要求的抗靜電的聚酯、尼龍等材質(zhì)的面料,透氣率:15L、40L、66L、110L、130L、180L 。品質(zhì)媲美原廠、價(jià)格實(shí)惠,而且還提供免費(fèi)的測(cè)量、維修服務(wù)和cad圖紙及檢測(cè)報(bào)告。