流化床干燥机(Fluidized Bed Dryer, FBD)的原理、结构、工作原理、用途以及优缺点

Principle, Construction, Working, Uses, Merits and Demerits of Fluidized Bed Dryer (FBD)

2020年4月17日Ankur Choudhary (noreply@blogger.com)AI 专业翻译

流化床干燥机

原则;原理;准则

流化床干燥机的底部是多孔的,热空气从这些孔中穿过,与待干燥的颗粒接触。颗粒在热空气中悬浮,从而从气流的底部上升。这个过程被称为“流化”。为了彻底干燥每个颗粒,热空气会完全包围它们,从而使物料得到均匀的干燥效果。

结构;构造;建筑物

  • 不锈钢流化床干燥机的侧面有一个可拆卸的碗状部件,压力腔也是由不锈钢制成的。
  • 空气处理单元、产品容器、排气过滤器、排气鼓风机、控制面板、空气分配板、喷嘴以及溶液输送装置是流化床干燥机的典型组成部分。
  • 在干燥过程中,如果使用了合适的分布器,流化状态会保持稳定且均匀。
  • 分配器两端的压力差必须适当,以确保流体化效果良好。


工作;运作;运转

流化床干燥机的基本工作原理如下:固体粉末物料被送入向上流动的空气流中,这使得所有颗粒的移动速度都超过了它们的沉降速度。空气流经过颗粒时,会将它们吹起并悬浮在气流中。含有沸腾液体的固体床被称为流化床。在流化床形成后,可以使用热空气来进一步促进其流化过程。

热空气可以加速干燥过程。那些带有不锈钢腔体的可拆卸穿孔底部机器通常被称为“碗式干燥机”。这种干燥机的“碗”内必须放置所有需要干燥的材料。空气从底部被引入碗中,然后通过加热器加热到设定的温度。过滤后的空气会流经已经过处理的物料层。设备顶部的风扇负责保持空气的持续流动。通过控制面板,可以调节设备的所有参数,如流量和温度。

这台机器的一个显著特点是干燥速度快,因为它能够快速干燥物料。在整个干燥过程中,所有物料都保持良好的流动性。由于袋子具有类似手指的形状,干燥床的表面积得到了显著增加。当采用这种设计时,流化床干燥工艺效果非常好,因为它不仅提高了干燥速率,还缩短了干燥时间。然而,如果操作不当,这台机器可能会引发一些严重的问题。以下是一些具体的例子:
  • 这些颗粒会带上静电。
  • 流化床干燥机的过热问题。
  • 如果出口过滤器堵塞,容器内的压力可能会增加,从而导致事故。

用途;应用

制药行业是多种粉末的理想应用领域;然而,这些粉末往往存在均匀性差、流动性不佳以及包装不紧密的问题,因此不适合其他用途。造粒工艺旨在将大量的原始粉末材料聚集成更大、更均匀且密度更高的颗粒。流化床干燥机可以用于实现这一目标。造粒系统可以与流化床干燥机结合使用,从而同时完成干燥、混合、整粒和冷却等操作。这种流化床干燥技术正在迅速取代制药行业中传统的托盘干燥方式。

流化床干燥技术能够显著缩短干燥时间,并保持干燥条件的均匀性。此外,流化床干燥系统可以精确控制进风温度,确保颗粒表面能够去除适量的水分。流化床干燥机具有多种应用用途,可用于干燥各种物料,如颗粒、肥料、粉末、片剂、塑料等。除了上述行业外,它在其他领域也同样具有广泛的应用价值。
  • 冶金
  • 染料
  • 制药的
  • 化学的
  • 食品

优点;长处

  • 强烈的热量传递和高效的质量传递速率源于优异的气体粒子常数,这意味着较高的水分去除速率。
  • 如果部分加热能量由内部换热器提供,通常可以实现较高的热效率。
  • 运营成本也更低。
  • 这减少了干燥所需的时间。
  • 易于控制且稳定性良好。

缺点;不足之处

  • 需要将整个气床系统暂停运行,这会导致压力大幅下降,并增加能源成本。
  • 高热效率的运行需要增加气体处理量,因为废气会有大量的再循环。
  • 如果进料太湿,会导致流化效果不佳,物料的流动性也会降低。
  • 在干燥过程中,如果需要去除有机溶剂,不建议使用这种设备。
  • 有些流化床干燥机无法生产出质量始终如一的高质量产品。
  • 在某些情况下,细小颗粒可能会聚集在一起,而磨损(attrition)是一个高风险因素。
  • 在使用传统的热风流化床干燥机处理有毒或易燃物质时,如果超过了物质的易燃性极限,就有可能发生火灾或爆炸。


📌 本文由 AI 翻译自 pharmaguideline.com,仅供内部参考查看英文原文