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對沸騰干燥機進行適當改進滿足制藥行業(yè)的生產

發(fā)布日期：2012/5/14 13:53:05

在固體制劑的生產工藝中，沸騰干燥機是經常被選用的設備。沸騰干燥具有傳熱效果良好、生產能力大、溫度分布均勻、操作形式多樣、物料停留時間可調、投資費用低廉和維修工作量較小等優(yōu)點。在國內經過30多年的使用與改進，已顯示出其在干燥領域的獨特地位，目前在制藥、化工、食品等方面越來越體現出它的重要作用。
　　經過長期的應用和發(fā)展，沸騰干燥機在結構、性能方面都有了明顯的改善，質量也在不斷提高，但還存在著一些問題，下面結合生產實踐提出改進建議：
　　1對熱能利用不充分的改進建議
　　沸騰干燥機從形式上來說是一種空氣對流干燥設備，與傳導型干燥設備相比，能耗確實要大一些，但如果采取一些措施，則可以達到很好的節(jié)能效果。建議：(1)加強沸騰干燥機的密封效果。目前大多數沸騰干燥機料斗與設備本體采用平面法蘭連接，密封效果較差，建議設計時改用凹凸面法蘭連接；(2)干燥器不少都采用鋼管纏繞翅片進行換熱，鋼管雖可節(jié)約材料成本，但換熱效果不好，建議改用銅管；(3)增加保溫措施。對熱交換器的外殼添加保溫層，減少熱能損失。
　　2對捕集除塵裝置的改進建議
　　能夠順利進行流化工藝操作的基本條件是物料具有良好的流化狀態(tài)，高效率的過濾除塵器使這種狀態(tài)得以延續(xù)。過濾除塵器的除塵效率很大程度上決定了沸騰效果。目前使用的除塵方式主要有抖袋除塵和脈沖反吹除塵兩種。
　　2.1抖袋除塵
　　通過氣缸的往復運動實現捕集袋的搖振而達到除塵效果，其布袋采用防靜電、無纖維脫落布制作，捕集袋采用整體吊裝的形式。問題是布袋過濾器拆裝不方便，吊筋選材不太合理容易引起變形，導致密封不嚴，也會引起跑粉和風量的變化，既污染了環(huán)境，又降低了產品收率。建議：過濾袋采用卡箍連接方式進行連接，吊筋選用不易變形的剛性材料，同時定期檢查更換布袋。
　　2.2脈沖反吹除塵
　　隨著國產電磁閥技術的進一步提高與價位的進一步降低，脈沖反吹除塵逐漸成為捕集裝置的主流。目前采用的濾芯主要有布袋和不銹鋼燒結網兩種。其中，不銹鋼燒結網濾芯是唯一對任何物料收率均能保證達到99％以上的產品。由于現在清洗技術的難題已基本解決，不銹鋼燒結網濾芯在收率和使用壽命方面的優(yōu)勢逐步顯現，藥廠使用也越來越多。
　　另外，隨著環(huán)境保護的要求越來越高，建議完善除塵系統(tǒng)，增加二次除塵裝置。
　　3對完善進風空氣處理的建議
　　熱空氣的采風口一般設置在輔機房，和加熱裝置、消音器安裝在一起，輔機房與潔凈區(qū)不設置直通的門窗，輔機房的空氣潔凈級別往往比較低，會影響藥用熱空氣的質量，這就要求設備本身有良好的凈化裝置，否則未凈化的空氣會污染藥品，難以達到GMP要求。
　　目前國內許多設備對空氣處理單元的配置為：初效過濾器—中效過濾器—蒸汽加熱（或電加熱）—（亞）高效過濾器�？諝馓幚硐到y(tǒng)雖然配置了初、中、高效過濾器，但隨著運行時間的不斷增加，高效過濾器會出現堵塞或者破損，目前只能從外觀上來鑒別判斷是否需要更換，缺乏理論依據。提早更換會增加成本，推遲更換又會帶來空氣質量下降的風險，從而影響產品的質量。建議：在高效過濾器前后增加壓差顯示裝置，當壓差到達一定的數值后報警提示更換。
　　此外，大多設備沒有除濕裝置，空氣除濕問題始終存在，特別是在春末和夏季，空氣濕度很大，如果不進行除濕會對物料的干燥產生很大影響。建議：增加除濕裝置。
　　許多設備的引風機與風閥不聯動，這可能會導致在風機停機和蝶閥關閉之間引起空氣倒流的現象。建議：風機的啟停與風閥的開關聯動起來，當風機啟動時風閥同時打開，而當風機停止運行時，風閥同步關閉，以保證不會發(fā)生空氣倒流。
　　4對控制系統(tǒng)的改進建議
　　目前，流化床類設備的操作參數一般以操作人員的經驗設定為主，但其完全可以實現智能化，對工藝參數也可以實現追溯，這就對流化床類設備的電氣控制系統(tǒng)提出了較高要求。在電氣控制系統(tǒng)中，需要有檢測溫度、濕度、壓力、壓差、風速、操作時間、粉塵濃度等一系列裝置并得到基礎數據，然后通過變送器輸送和存儲到觸摸屏中，由觸摸屏對數據進行儲存分析，然后制定一個合適的工藝路線，即可實現智能化控制。
　　5對設備與生產工藝結合不夠的改進建議
　　干燥工藝流程與設備設計不合理，會導致能量損失很大。為徹底解決這些問題，必須對產品的干燥特性進行系統(tǒng)的研究，以確定****的干燥工藝參數，如對被干燥物料的性質進行研究。物料本身的性質是影響干燥的最主要因素，物料的形狀、大小、堆積厚度、水分的結合方式、化學特性等都會影響干燥速率。國內除少數企業(yè)外，大部分設備制造企業(yè)缺乏對制劑工藝技術的了解和進行工藝試驗的必要條件，對各種物料的使用條件了解也不是很充分，故導致研發(fā)不足，很難進行新品種開發(fā)。
　　6關于氣流分布板（篩網）的改進建議
　　沸騰干燥機中的氣流分布板有兩個作用，一是支承物料層，二是使氣體分布均勻。分布板開孔的大小、形狀、分布態(tài)勢、開孔率等都對流體的分布起著至關重要的影響。氣體分布不均勻，會使床層中出現“環(huán)流”，其趨于極端易使床層中某些部位出現“溝流”，而其余部位則是死床，這時大部分氣體順著床層中的某些通道以“溝流”的形式短路通過床層離去，使氣固接觸大為惡化，這是應該著力避免的。良好的分布板設計，應能抑制床層中出現不均勻性，即當床層中某些部位由于壓降降低、氣流速度增高時，分布板所產生的阻力應能抑制氣流的增加，從而抑制流化的惡化。
　　目前大部分沸騰干燥機使用的氣流分布板形式單一，多采用垂直的打孔板或席形網板，物料在流化過程中很容易出現流化不均或產生死角等問題，不能確保顆粒中藥品的均勻度，同時單一的開孔形式也不能滿足不同藥品的生產工藝要求。另一方面，為了減少藥品的漏料損失，目前普遍采用多層網結構，氣流分布板和沸騰床體多采用大量螺栓固定，拆卸不方便，不易清洗干凈而產生殘留引起交叉污染等問題。建議：利用計算機流體動力學模型、傳熱與傳質模型，在氣流分布板設計時對孔距、孔徑、開孔率等參數進行空氣動力學、熱力學仿真計算并驗證，以滿足不同物料的生產工藝要求。在安裝方式上，連接方式制成可拆卸式，以確保實現快裝和徹底、完全的清洗。
　　6.1溫度控制
　　常用熱風加熱控制方式采用簡單的“開”、“關”模式，當溫度達到設定值時停止通汽，但換熱器仍然有余熱使空氣溫度繼續(xù)上升，反之亦然，這樣會造成溫度波動過大，影響設備的干燥質量。建議：通過控制蒸汽流量的大小來保持進風溫度的高低，開始升溫時蒸汽流量較大，使進風溫度盡快接近設定值，然后自動調節(jié)蒸汽量使其緩緩接近設定值，最后保持穩(wěn)定的蒸汽量使進風溫度保持穩(wěn)定。
　　6.2進風量控制
　　大多的風量控制設備采用變頻調速控制，但沒有安裝風量測量元件，生產過程中只能根據物料的流化狀態(tài)隨時通過人工進行風量大小的調節(jié)，因此不能保證風量的穩(wěn)定和風量的相對恒定，而物料的變化、過濾袋阻力的變化等因素都會對風量的穩(wěn)定造成影響，風量的變化又可影響干燥速度。建議：在進風管安裝風量測量元件，實現自動控制，根據風量大小自動調節(jié)頻率，從而保持生產過程中風量的基本恒定。
　　6.3在線濕度檢測
　　增加在線濕度檢測裝置。方便用戶根據實際情況調整參數，提高干燥的效率。
　　6.4沸騰干燥工藝的重復性和可追溯性
　　在實際生產中，操作人員對每次生產的設備工藝參數都要重新進行設定和修改，不能保證同樣的產品采用同樣的設備工藝參數進行生產，也就談不上追溯性。根據GMP，要求設備能夠儲存一定量的生產工藝參數，確保生產的重復性和可追溯性，各個用戶根據品種的多少來設定。沸騰干燥設備一般要求能夠存儲50種生產工藝，而目前國產設備大多做不到這一點。建議對PLC控制系統(tǒng)、機械執(zhí)行機構進行改進和擴展，使功能更完善。如具有足夠的內存，能夠儲存多種生產工藝，提供現場打印參數、數據保存、進行數據與數據PC連接功能等。
　　結語
　　本文從流化床式沸騰干燥機的工作原理等入手，結合工藝操作參總結了生產過程中的一些問題，并簡要提出了該類設備改進的建議，希望設備生產廠家今后能研發(fā)出更多的能滿足制藥生產過程工藝要求、性能參數指標先進、可操作性強、環(huán)保、節(jié)能及經濟技術指標先進的制藥干燥設備。

真空干燥機可靠性設計可分為定性可靠性設計和定量可靠性設計。所謂定性可靠性設計就是在進行故障模式影響及危害性分析的基礎上，有針對性地應用成功的設計經驗使所設計的產品達到可靠的目的。真空干燥機可靠性設計方法是常用的方法，是目前開展真空干燥機可靠性設計的一種^直接有效的方法，無論結構可靠性設計還是機構可靠SZG系列雙錐回轉真空干燥機在安裝施工的過程中主要有以下的幾個環(huán)節(jié)，分別是施工前的準備階段、放線就位和找正調平階段、地腳螺栓階段、裝配階段、管道安裝階段、試運轉階段。在施工前的準備階段，^有代表性的工作分為三個方面，分別是施工條件、開箱檢查和保管、真空干燥機基礎。1、每一個工作都要按照相關的技術規(guī)范現在能源已經是世界范圍內的發(fā)展問題，在各行各業(yè)都已經提出來對節(jié)能方面的要求。尤其是機械技術方面，能夠利用更少的能源，解決更多的問題，實現能源的高效利用不僅能夠減少企業(yè)的開支，更是造福全人類的善舉。尤其是現在的真空干燥機行業(yè)，隨著其自動化進程的深入，會需要越來越多的能源�，F在真空干燥機市場中，節(jié)能產品設備運行管理是圓形靜態(tài)真空干燥機管理工作的重點，也是難點。通過加強運行管理，使圓形靜態(tài)真空干燥機管理制度和設備操作規(guī)程得以貫徹落實，使設備運行更加安全、可靠、經濟，使設備發(fā)揮更高的效率，從而保證生產任務的順利完成。（1）繼續(xù)推行真空干燥機包機制和紅旗包機評比工作，提高操作人員的責任心，做到責任到人，在BZG板式真空干燥機設計加工中，合理選擇BZG板式真空干燥機設計制造材料材料，不僅可以提升BZG板式真空干燥機設計加工質量降低產品加工成本，而且還可以更好的發(fā)揮真空干燥機設計加工的工藝性能和使用性。在選擇制造材料時，需要從材料的性價比、工藝性能、質量以及價格等因素，進行考慮：1、根據BZG板式真空