流化床多功能干燥制粒机的改进建议

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孙  镇
（宝利化（南京）制药有限公司，江苏 南京 210038）
摘 要：从流化床多功能干燥制粒机的工作原理入手，对目前该设备尚存的一些问题作了分析，并提出了一些改进建议。
关键词：流化床多功能制粒机；工作原理；改进建议
1        流化床多功能干燥制粒机工作原理
流化床多功能干燥制粒机是在沸腾干燥技术上发展起来的新型制药设备，其集制粒、干燥等功能于一体，广泛应用于制药行业。流化床多功能干燥制粒机主要由主机、空气处理系统、喷雾系统、主风道系统、排气系统、电控柜等组成。
流化床多功能干燥制粒机主机结构如图1所示，其工作原理：气流在引风机的负压抽吸下，经空气过滤器、换热器、送风道从气流分布板进入流化床制粒室，将粉末鼓动沸腾成流化态。雾化液态物料与压缩空气经各自管道进入喷头，雾化成细小液滴，喷洒在流化床制粒室中与粉未混合，粘接成颗粒。同时，颗粒被热风干燥，一部分细粉上升到过滤袋被捕集，到一定时间，左排风阀关闭，左室滤袋在气缸作用下上下抖动，被抖下的粉未落回流化床中再次制粒。抖袋后左排风阀又开启，一定时间后右排风阀关闭，过滤室右室滤袋抖动。左右两室以此循环交替抖动，清理捕集到的粉末，使过滤袋保持畅通，最终完成干燥、制粒作业。
2        几点建议
从流化床多功能干燥制粒机的工作原理来看，排风量、喷枪压力和喷液流量、物料温度是操作过程中重要的工艺操作参数，这些参数的控制是否得当决定了生产的质量和效率，生产中的问题也都与这些参数相关，下面结合这些参数作如下几点建议：
2.1 对颗粒的大小不均匀的改进建议
从颗粒成型原理中可知，颗粒大小与喷液的流量成正比，与雾化压力成反比。当雾化压力设定不变时，随着喷液的流量增加，颗粒变大；也随着喷液的流量减小，颗粒变小。当喷液的流量设定不变时，随着雾化压力增加，颗粒变小；也随着雾化压力减小，颗粒变大。  
由此可见，单位时间内的喷液量、喷液量与内外层雾化压力的合理配合才能制出合格的颗粒，雾化角度（微调）可通过调节雾化压力和喷枪头上的外喷嘴来完成。因内层喷嘴孔径小，外层喷嘴的孔径大，所以，流过外层喷嘴的雾化压力必须大于内层喷嘴的雾化压力，否则，内外层雾化压力不能将液体雾化均匀，而导致颗粒大小不均匀。
该项操作与操作人员的经验和熟练程度有很大关系，如果喷雾系统设计成一种能够自动对应符合颗粒特性工艺要求的喷雾压力和喷液流量的话，以可避免人为因素调节产生的偏差，那么这项操作也更加容易实现程序化，减少人的因素引起的颗粒不均。
2.2 对控制波动大的改进建议
热风加热控制方式常用简单的“开”、“关”模式，当温度达到设定值时停止通汽，但换热器仍然有余热使空气温度继续上升，反之亦然，这样会造成温度波动过大，影响到设备的干燥制粒质量。建议通过控制蒸气流量的大小来保持进风温度的高低，开始升温时蒸气流量较大，使进风温度尽快接近设定值，然后自动调节蒸汽量使其缓缓接近设定值，最后保持一稳定的蒸汽量使进风温度保持稳定。
风量控制设备采用变频调速控制，生产过程中只能根据物料的流化状态随时通过人工进行调节风量的大小，因此不能保证风量的稳定和风量的相对恒定，而物料的变化、过滤袋阻力的变化等因素都会对风量的稳定造成影响，风量的变化又可影响干燥速度。所以，建议在进风管安装风量测量元件，实现自动控制，保持生产过程中风量的基本恒定。
2.3 对空气处理需要完善的建议
空气处理系统虽然配置了初、中、高效过滤器，但随着运行时间的不断增加，高效过滤器会出现堵塞或者破损，目前只能从外观上来鉴别判断是否需要更换，缺乏理论依据，提早更换会增加成本，推迟更换又会带来空气质量下降的风险，从而影响产品的质量。建议在高效前后增加压差显示装置，当压差到达一定的数值后报警提示更换。
由于没有除湿装置，空气除湿问题始终存在，特别是在春末和夏季空气中的湿度很大，如果不进行除湿会对物料的干燥制粒产生很大的影响，所以增加除湿装置势在必行。
风机与风阀不联动，在风机停机和蝶阀关闭之间可能会引起空气倒流。建议风机的启停与风阀的开关联动起来，当风机启动时风阀同时打开，而当风机停止运行时，风阀同步关闭，不会发生空气倒流。
2.4  对过滤袋安装拆卸不便及吊筋容易变形问题的改进建议
由于过滤袋拆卸不便，有时会使过滤袋安装不到位而使物料排出，产品收率不高。吊筋选材不太合理容易引起变形，导致密封不严，也会引起跑粉和风量的变化，既影响了环境，又影响了产品收率。建议过滤袋采用卡箍连接方式进行连接，吊筋建议选用不易变形的刚性材料。
3         结语
本文从流化床多功能干燥制粒机的工作原理入手，结合工艺操作参数，总结了生产过程中的一些问题，从而提出了该设备改进的建议，抛砖引玉，希望对相关行业和技术人员有所借鉴。
作者简介：孙镇（1968-），男，江苏泰州人，工程师，主要从事设备管理工作。
kidant (站内联系TA)
中药提取生产过程与自动化控制
许小球
（安徽省医药设计院，安徽合肥 230022）
摘 要：对中药提取生产的结构形式作了说明，并分别列出了主要工艺及操作要领。认为将过程控制系统与批次生产管理信息系统集成，可实现中药生产过程的总体优化。
关键词：中药提取；生产控制结构形式；主要工序及控制
目前常用的中药提取段单元设备主要包括：多功能提取罐、热回流提取装置、芳香油提取装置、真空减压浓缩器、球形浓缩器、冷沉罐、精馏塔、溶剂配置罐、双效浓缩机组、结晶罐、大孔树脂吸附洗脱装置、膜分离/ 膜浓缩装置、超临界萃取装置、微波提取装置、超声波萃取装置以及储罐等。
我国已经投入运行的中药提取过程控制系统大多是独立运行的自控系统，这些系统均不同程度地解决了优化控制问题，提高了生产的安全性和生产效率，保证了设备控制的一致性。
但是，就目前运行情况来看，中药提取过程控制系统存在以下不足：(1)控制程序固定，在更换新产品时，往往需要编程人员添加、修改控制程序；(2)企业把产品生产工艺流程细节完全介绍给项目承包单位负责控制软件编程的技术人员，不利于保密；(3)虽然具备工艺参数管理功能，但功能大多不规范、不完整，不具有版本控制和审计跟踪功能；(4)生产管理人员不能从控制系统直接获得完整的过程信息。　
1         提取车间生产控制的结构形式
中药提取车间生产控制的结构形式如图1所示。
图1 提取车间生产控制结构形式
2  主要工序操作控制
2.1 提取罐控制（手动/自动）
中药固液萃取最常用的设备是提取罐，一般分为动态提取罐和静态提取罐，多个提取罐可构成套提装置。提取罐的基本操作控制如图2所示，大致包括如下内容：  
(1)试漏控制。仪表／执行机构：进水阀、流量计。完成功能：自动定量进检漏水、提示检漏）；
(2)定量加溶媒。仪表／执行机构：流量计、阀门。完成功能：加水到设定量；
(3)人工投料。完成功能：指示灯请求投料，人工投料完成后，按投料完成按钮；
(4)升温控制。仪表／阀门：温度变送器、压力变送器、蒸汽流量调节阀和直通阀。完成功能：自动开蒸汽流量调节阀和直通阀，检测罐内料液温度和夹套压力，温度升到设定值时，控制料液循环一定时间，如果温度降到设定值以下，继续升温过程，否则，进入恒温控制；
(5)恒温定时。仪表／阀门：温度变送器、压力变送器、蒸汽流量调节阀。完成功能：检测料液温度、夹套压力、控制调节阀开度保持料液温度在设定值±2 ℃范围内，计算机计时达设定时间，进入下一步；
(6)定时循环。执行机构：泵、阀。完成功能：升温／恒温期间，按计算机设定的启动时间和间隔时间启／停循环操作；
(7)定时搅拌、 排料控制。执行机构：泵、阀。完成功能：自动选择出料路经，控制出料，品名、批号随料液传递；
(8)酒精回流、芳香油回收、排渣控制。完成功能：操作员站和机旁操作箱提示请求排渣，按排渣和排渣完成按钮完成排渣操作；
(9)反吹控制、直接蒸汽控制、清洗控制。执行机构：泵、阀。完成功能：打开提取罐底盖，开清洗阀，启动清洗水泵，按设定时间进行清洗，完成后关闭底盖；
(10)煮罐。完成功能：关闭底盖，加水检漏，加水到设定值，升温、保温计时，循环，到设定值时，切断蒸汽，排水；
(11)报警。完成功能：夹套压力、罐内压力、冷凝器冷凝液出口温度、冷却水流量等异常情况报警；
12)安全连锁。执行机构：压力变送器、流量计，温度变送器、限位开关，蒸汽流量调节阀和直通阀。完成功能：在回流时，流量计如果检测不到冷却水流量或冷凝器冷凝液出口温度超高时，则报警并自动停止加热，当罐压升至上限时报警，升至超高限时停止加热。料液未排干时排渣门不允许打开，   
                                 
图2 中药固液提取罐
料液未排干时排渣门不允许打开，排渣门未关上，不允许加溶媒。
2.2  三效加热蒸发
三效浓缩器由3个加热器、蒸发器、分离器等组成，基本操作如图3所示，包括：
(1)进料控制。仪表／执行机构：液位开关、阀。完成功能：判断传输路径，控制传输操作，批号跟踪；
(2)定量进料。仪表／执行机构：压力变送器、放空阀、真空阀、液位开关、阀门、真空泵。完成功能：将三效置于准备好状态，开真空泵和相关阀门，控制自动进料，进料达到蒸发室液位后自动关进料阀，停止进料，配雷达液位计；
(3)加热器蒸汽压力（温度）控制、蒸发器末效真空控制、冷却水流量检测、冷却水温度检测、倒料控制、密度检测和收膏控制。仪表／执行器：密度计、液位计、泵、阀门。完成功能：当蒸发室料液密度达设定值时，停止蒸发，提示收膏。另外，还有自动消泡、液位控制、冷凝水排放控制、清洗控制、煮罐控制等。
图3 三效浓缩器
2        结语
将过程控制系统与批生产管理信息系统集成，可以实现生产过程的总体优化，帮助企业提高生产效率，降低生产成本，获得更大的经济利益和竞争优势。通过对过程控制、配方管理、批调度、批管理的集成，可以弥补所有独立过程控制系统存在的不足。中药提取批管理和控制系统，以配方的转化为主线，将人、设备、物料集成，达到生产管理与控制一体化操作的目的。
作者简介：许小球（1969－），男，安徽合肥人，高级工程师，研究方向：制药工程及工艺设计。

wanggang0719

很详细了，这个机器貌似很贵啊

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