濕法混合
造粒機是一種常見的制粒設備,被廣泛應用于化工、制藥、食品和農業(yè)等領域。本文將介紹工作原理、優(yōu)點、缺點以及應用范圍。
一、工作原理
濕法
混合造粒機主要由旋轉鼓、噴嘴、旋轉片、液壓系統(tǒng)和控制系統(tǒng)等組成。物料加入到旋轉鼓中后,在高速旋轉的鼓體內,噴嘴將溶液均勻地噴灑到物料表面,使得物料表面濕潤,并形成一層薄膜。通過旋轉片的攪拌作用,物料不斷地向上翻滾和下落,使得薄膜逐漸增厚并與物料混合。在這個過程中,溶劑逐漸揮發(fā),物料變得越來越干燥,直至形成顆粒狀的產品。
混合過程:
濕法混合造粒機通常具備一個可密閉的攪拌容器,內部設有不同類型的攪拌部件,如槳葉式攪拌器和高速切碎刀。生產開始時,將處方中的各種粉狀物料按比例投入攪拌容器內。槳葉式攪拌器以一定的轉速旋轉,通過強烈的機械攪拌作用,使這些粉狀物料在容器內產生復雜的運動軌跡,實現初步的均勻混合。這種攪拌不僅能讓物料在水平方向上進行對流混合,還能在垂直方向上產生翻滾,從而確保不同物料在短時間內達到宏觀上的均勻分布。
制粒過程:在物料初步混合均勻后,通過特定的加料裝置向容器內加入適量的黏合劑溶液。黏合劑在攪拌作用下迅速分散在物料體系中,與粉狀物料顆粒表面充分接觸。由于黏合劑的表面張力和黏性,它會在物料顆粒之間形成 “橋梁”,使相鄰的顆粒相互吸引并逐漸團聚在一起。此時,高速切碎刀開始工作,它以較高的轉速旋轉,將團聚的物料顆粒進行切割和破碎,使其形成大小較為均勻的濕顆粒。這些濕顆粒在持續(xù)的攪拌和黏合劑作用下,進一步密實和成型,最終達到所需的粒度和形狀要求。
二、優(yōu)點
1、操作簡便:采用自動控制系統(tǒng),操作簡單方便,可以實現連續(xù)生產。
2、生產效率高:具有制粒速度快、粒徑分布窄、生產效率高的優(yōu)點。同時,還可以根據需要控制顆粒大小和形狀。
3、粘性物料適用:適用于各種粘性物料的制粒,例如化學品、塑料、橡膠等。
4、可定制化:可以根據不同的生產需求進行個性化設計,以滿足客戶的特殊要求。
混合造粒效率高:濕法混合造粒機將物料混合與造粒這兩個步驟在同一設備內一次性完成,相比于傳統(tǒng)的分步操作工藝,大大縮短了生產周期。例如,在制藥行業(yè)生產某些片劑的顆粒時,傳統(tǒng)方法可能需要先在混合設備中混合物料,再轉移至制粒設備進行制粒,而濕法混合造粒機可在一臺設備內快速完成這一系列操作,提高了生產效率,降低了生產成本。
顆粒質量好:通過調整攪拌槳葉和切碎刀的轉速、黏合劑的加入量和加入速度等工藝參數,可以較為精確地控制顆粒的大小、形狀和密度。制得的顆粒粒度分布較窄,形狀規(guī)則,流動性好,這對于后續(xù)的片劑壓片、膠囊填充等工序非常有利。例如,在制藥生產中,這種高質量的顆粒能夠保證藥物在制劑中的均勻分布,從而提高藥品的質量穩(wěn)定性和療效一致性。
適應性強:該設備能夠適應多種不同性質的物料和不同的生產工藝要求。無論是親水性還是疏水性的物料,都能通過合理選擇黏合劑和調整工藝參數來實現良好的混合造粒效果。在食品、化工、飼料等行業(yè),對于不同配方和特性的原料,濕法混合造粒機都能發(fā)揮其造粒功能,滿足多樣化的生產需求。
清潔方便:設備的結構設計相對簡單,內部的攪拌部件和容器通常易于拆卸和清洗。在生產批次更換或設備維護時,可以方便地將各個部件拆卸下來,進行全面的清洗和消毒,有效避免了物料殘留和交叉污染的問題,符合藥品、食品等行業(yè)對生產設備清潔衛(wèi)生的嚴格要求。
三、缺點
1、能耗較高:由于濕法混合造粒機需要加熱和干燥,因此能耗較高,使用成本也相對較高。
2、對原料品質要求高:在制備過程中對原料品質要求較高,否則可能導致產品質量差或顆粒狀況不理想。
干燥過程復雜:由于濕法混合造粒機制得的是濕顆粒,需要進行后續(xù)的干燥處理才能得到最終的成品顆粒。這不僅增加了生產工序,還需要額外配備干燥設備,如烘箱、流化床干燥器等,從而增加了設備投資和生產場地的占用。而且,干燥過程中的溫度、時間等參數控制不當,可能會導致顆粒的含水量不均勻,影響產品質量。
對黏合劑要求高:黏合劑的種類、用量和加入方式對造粒效果起著關鍵作用。不同的物料需要選擇合適的黏合劑,且黏合劑的用量需要精確控制。如果黏合劑選擇不當或用量過多,可能會導致顆粒過于堅硬,影響藥物的溶出度(在制藥領域)或產品的使用性能;黏合劑用量過少,則可能無法使物料有效團聚,導致造粒失敗。此外,黏合劑的加入速度和方式也需要嚴格把控,以確保其在物料中均勻分布。
能耗相對較大:濕法混合造粒機在運行過程中,攪拌槳葉和切碎刀需要持續(xù)高速運轉,以實現物料的混合和造粒,這需要消耗大量的電能。同時,后續(xù)的干燥工序也需要消耗較多的能源來去除濕顆粒中的水分。相比于一些干法造粒工藝,濕法混合造粒機整個生產過程的能耗相對較高,增加了生產成本。
四、應用范圍
廣泛應用于以下領域:
1、化工行業(yè):可以用于制備各種粉末狀材料的顆粒,例如肥料、染料、陶瓷原料等。
2、制藥行業(yè):可用于制備各種藥物顆粒,例如片劑、膠囊等。在制藥過程中,濕法混合造粒機可以控制顆粒大小和形狀,提高藥物的穩(wěn)定性和溶解度。
3、食品行業(yè):可以用于制備各種食品顆粒,例如餅干、糖果等。在食品加工過程中,可以保證產品的質量和口感。
4、農業(yè)行業(yè):可以用于制備各種肥料顆粒,例如復合肥、生物有機肥等,提高肥料利用率和生產效率!