氨基酸固体颗粒制剂稳定的喷雾流化床制备方法

【摘要】   对目前连续喷雾流化床制备方法应用比如65与70赖氨酸硫酸盐，从稳定性的主要影响因素，比如喷雾流化床主体、雾化喷枪、布袋除尘器、配套设备可靠性、控制方式等进行分析，单一技术已不能适应。指出发展方向是开发出运行稳定安全、产品品质可控、运行节能的综合性流化床技术。 
【关键词】  流化床造粒1  微观机理2  设备原理3  赖氨酸4  颗粒形态5  配置6   分代技术7  高品质8  低能耗9   稳定  安全   专利  
序论
      喷雾流化床颗粒制备方法属于干燥作业，涉及国民经济的广泛领域，多种设备均出现过起火、爆炸、人身伤亡等事故，干燥生产线的稳定性、安全性十分重要。
     生物发酵产品工厂大部份已转移到了中国、东南亚等发展中国家，比如我国赖氨酸盐类的总产量已占世界总产量的75%左右，生物发酵过程的节能减排、清洁生产和资源化利用在国家“十一五”和“十二五”规划中均被列为技术进步的重要领域。
     流化床造粒特别适合L-赖氨酸、苏氨酸、色氨酸、尿素、复合肥等行业中的发酵液、尾液调配料的喷雾干燥造粒、喷雾干燥结晶，包括氨基酸的硫酸盐和盐酸盐；形式有连续喷雾流化床造粒（结晶）包衣机、流化床造粒、流化床造丸、流化床包衣，应用行业有食品、饲料、中药、西药、保健品、农药、化工、肥料、添加剂、冶金等各种行业。
      喷雾流化床制备方法从稳定性考虑，存在喷雾流化床主机塌床、大颗粒多或排不出、雾化喷枪堵塞、主机压制粉尘能力差、布袋除尘器起火爆炸、配套设备不可靠、自控能力不足等各种不稳定性缺陷。
      结合产品品质和运行能耗的因素考虑，发展方向是开发出运行稳定安全、产品品质可控、运行节能的综合性流化床技术。
稳定性的影响因素
    生产线稳定性：体现在喷雾流化床主机、床内颗粒生长状态、雾化喷枪、系统内粉尘和温度、布袋除尘器、配套设备、自控水平、工艺流程。
1、喷雾流化床主机
     主要体现在造粒微观原理和流化原理的选用，采用以“涂层”造粒为主的原理，实现程度越高，颗粒会越密实；采用以“团聚”为主的原理，实现程度越高，颗粒越疏松；两种原理选用不正确、或两种原理实现程度不够，将直接导致运行不稳定，这是喷雾流化床主机运行稳定的第一个根本基础。
      较少采用机械能或不采用机械能，可以增加稳定性。
2、床内颗粒生长状态
       对于连续喷雾流化床而言，因为床内所有颗粒只要能经过雾化区，都具有不停生长特性，最后流化区会有一定的结块、大颗粒物料出现，甚至出现超大颗粒物的产生导致流化不正常，造成不确定时间停机或爆炸危险。同时如物料为低燃点性质，加上床内温度偏高，将更加不稳定。
     笔者认为，只有具备大颗粒生长变慢、小颗粒生长加快、超大颗粒不长的智能化效果，床内流化效果不受根本性影响，保证流化良好，连续式喷雾流化床才具备稳定运行的第二个根本基础。
3、雾化喷枪
     雾化喷枪必须可靠，如果存在不确定性的、频繁的清理因素，也会导致喷雾流化床的不确定停机现象，这是连续式喷雾流化床具备稳定运行的第三个根本基础。
4、系统内粉尘和温度
     系统内粉尘量过大、因大颗粒和细粉粒径相差过大，将直接导致流化不稳定，粉尘过大会导致布袋除尘器阻力过大，此时生产线就需要停机清理。
     当床内温度偏高时，允许的粒径相差更小，生产线会更加不稳定。物料耐温不高、温度越高越容易焦化并且爆炸危险性越大，加上床内结块或大颗粒现象，造成运行难度增大，必然导致不确定的停机。
5、布袋除尘器
     因现在布袋除尘器使用越来越广泛，如何保证进入布袋内的粉尘量稳定并且偏少、即如何保证布袋除尘器的稳定运行，这是保证生产线稳定运行的第四个根本基础。
6、生产线配套设备
     配套设备的可靠运行，是保证生产线稳定运行的第五个基础，比如输送机、筛分机、粉碎机均属于机械运动部件，有两个方案，出现故障时可以在线快速清理、选型时对可靠性要求提高。
7、控制方式
     目前赖氨酸盐生产线，离自动控制还差的很远，即各种互锁、自诊断、逻辑关系还有很大的提升空间；系统连续稳定运行时间，随技术的不同，在4-60天之间，差别很大，笔者提出：生产线自动化程度越高，人工干扰越小，生产线运行越稳定。
     比如每支喷枪均有独立的料液流量、空气流量测量、喷量实现自动调整，以实现精确的雾化状态和少的能量需要，并且喷枪一旦异常，系统会自动报警。
     对逻辑关系进行排定，使操作呈现智能化。比如对床层温度（关系到成品水份）、床层料位、严重故障现象的自动停机，均有自动控制逻辑关系。
8、工艺流程
     喷雾流化床开机时，床层料位快速到位，并且不需要启动提升机、筛分机等设备，提高开机操作的稳定性；停机时，可以快速清空物料，或物料停留在床内一段时间、也不影响下次开机；这是工艺流程增加操作稳定性的两点因素。
安全性的影响因素
     安全性：除体现在生产线稳定性，其余有粉尘、温度、静电等有多大危险源，突发事件发生时的应急方案，操作、运行、检修合理的操作程序。
1、系统内粉尘
    对于连续喷雾流化床而言，粉尘源是产生起火爆炸危险的第一因素，只有将粉尘降低到爆炸浓度以下，才是避免爆炸的根本点。
2、系统内温度
     对于连续喷雾流化床而言，粉尘温度是产生起火爆炸危险的第二因素，只有将尽可能将粉尘温度降低，才能增加爆炸浓度，也就是可以将粉尘浓度降低到爆炸浓度以下。
3、起火点
     系统内静电（特别是粉尘堆集产生的静电）是开启起火爆炸的导火索，严格保证设备接电、保证不产生静电火花，是避免起火爆炸的第三因素。
提高稳定安全性的思路
增加操作稳定性，笔者提出以下几个方案：
首先研究不合格的中小颗粒在到出料口前后，能自动向反方向运动的方案，属于原理创新；
研究不合格的中小颗粒不到出料口的方案，属于原理创新；
研究床中不产生不合格的大颗粒的方案，属于原理创新；
研究床体进风室可以在线清理的方案；
研究生产线各部份辅机可靠运行的方案。
结束语
在喷雾流化床造粒包衣设备迅速发展的今天，单一技术已不能适应需求，指出发展方向是开发出运行稳定安全、产品品质可控、运行节能的综合性流化床技术。

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