湿法混合
造粒机是一种常见的制粒设备,被广泛应用于化工、制药、食品和农业等领域。本文将介绍工作原理、优点、缺点以及应用范围。
一、工作原理
湿法
混合造粒机主要由旋转鼓、喷嘴、旋转片、液压系统和控制系统等组成。物料加入到旋转鼓中后,在高速旋转的鼓体内,喷嘴将溶液均匀地喷洒到物料表面,使得物料表面湿润,并形成一层薄膜。通过旋转片的搅拌作用,物料不断地向上翻滚和下落,使得薄膜逐渐增厚并与物料混合。在这个过程中,溶剂逐渐挥发,物料变得越来越干燥,直至形成颗粒状的产品。
混合过程:
湿法混合造粒机通常具备一个可密闭的搅拌容器,内部设有不同类型的搅拌部件,如桨叶式搅拌器和高速切碎刀。生产开始时,将处方中的各种粉状物料按比例投入搅拌容器内。桨叶式搅拌器以一定的转速旋转,通过强烈的机械搅拌作用,使这些粉状物料在容器内产生复杂的运动轨迹,实现初步的均匀混合。这种搅拌不仅能让物料在水平方向上进行对流混合,还能在垂直方向上产生翻滚,从而确保不同物料在短时间内达到宏观上的均匀分布。
制粒过程:在物料初步混合均匀后,通过特定的加料装置向容器内加入适量的黏合剂溶液。黏合剂在搅拌作用下迅速分散在物料体系中,与粉状物料颗粒表面充分接触。由于黏合剂的表面张力和黏性,它会在物料颗粒之间形成 “桥梁”,使相邻的颗粒相互吸引并逐渐团聚在一起。此时,高速切碎刀开始工作,它以较高的转速旋转,将团聚的物料颗粒进行切割和破碎,使其形成大小较为均匀的湿颗粒。这些湿颗粒在持续的搅拌和黏合剂作用下,进一步密实和成型,最终达到所需的粒度和形状要求。
二、优点
1、操作简便:采用自动控制系统,操作简单方便,可以实现连续生产。
2、生产效率高:具有制粒速度快、粒径分布窄、生产效率高的优点。同时,还可以根据需要控制颗粒大小和形状。
3、粘性物料适用:适用于各种粘性物料的制粒,例如化学品、塑料、橡胶等。
4、可定制化:可以根据不同的生产需求进行个性化设计,以满足客户的特殊要求。
混合造粒效率高:湿法混合造粒机将物料混合与造粒这两个步骤在同一设备内一次性完成,相比于传统的分步操作工艺,大大缩短了生产周期。例如,在制药行业生产某些片剂的颗粒时,传统方法可能需要先在混合设备中混合物料,再转移至制粒设备进行制粒,而湿法混合造粒机可在一台设备内快速完成这一系列操作,提高了生产效率,降低了生产成本。
颗粒质量好:通过调整搅拌桨叶和切碎刀的转速、黏合剂的加入量和加入速度等工艺参数,可以较为精确地控制颗粒的大小、形状和密度。制得的颗粒粒度分布较窄,形状规则,流动性好,这对于后续的片剂压片、胶囊填充等工序非常有利。例如,在制药生产中,这种高质量的颗粒能够保证药物在制剂中的均匀分布,从而提高药品的质量稳定性和疗效一致性。
适应性强:该设备能够适应多种不同性质的物料和不同的生产工艺要求。无论是亲水性还是疏水性的物料,都能通过合理选择黏合剂和调整工艺参数来实现良好的混合造粒效果。在食品、化工、饲料等行业,对于不同配方和特性的原料,湿法混合造粒机都能发挥其造粒功能,满足多样化的生产需求。
清洁方便:设备的结构设计相对简单,内部的搅拌部件和容器通常易于拆卸和清洗。在生产批次更换或设备维护时,可以方便地将各个部件拆卸下来,进行全面的清洗和消毒,有效避免了物料残留和交叉污染的问题,符合药品、食品等行业对生产设备清洁卫生的严格要求。
三、缺点
1、能耗较高:由于湿法混合造粒机需要加热和干燥,因此能耗较高,使用成本也相对较高。
2、对原料品质要求高:在制备过程中对原料品质要求较高,否则可能导致产品质量差或颗粒状况不理想。
干燥过程复杂:由于湿法混合造粒机制得的是湿颗粒,需要进行后续的干燥处理才能得到最终的成品颗粒。这不仅增加了生产工序,还需要额外配备干燥设备,如烘箱、流化床干燥器等,从而增加了设备投资和生产场地的占用。而且,干燥过程中的温度、时间等参数控制不当,可能会导致颗粒的含水量不均匀,影响产品质量。
对黏合剂要求高:黏合剂的种类、用量和加入方式对造粒效果起着关键作用。不同的物料需要选择合适的黏合剂,且黏合剂的用量需要精确控制。如果黏合剂选择不当或用量过多,可能会导致颗粒过于坚硬,影响药物的溶出度(在制药领域)或产品的使用性能;黏合剂用量过少,则可能无法使物料有效团聚,导致造粒失败。此外,黏合剂的加入速度和方式也需要严格把控,以确保其在物料中均匀分布。
能耗相对较大:湿法混合造粒机在运行过程中,搅拌桨叶和切碎刀需要持续高速运转,以实现物料的混合和造粒,这需要消耗大量的电能。同时,后续的干燥工序也需要消耗较多的能源来去除湿颗粒中的水分。相比于一些干法造粒工艺,湿法混合造粒机整个生产过程的能耗相对较高,增加了生产成本。
四、应用范围
广泛应用于以下领域:
1、化工行业:可以用于制备各种粉末状材料的颗粒,例如肥料、染料、陶瓷原料等。
2、制药行业:可用于制备各种药物颗粒,例如片剂、胶囊等。在制药过程中,湿法混合造粒机可以控制颗粒大小和形状,提高药物的稳定性和溶解度。
3、食品行业:可以用于制备各种食品颗粒,例如饼干、糖果等。在食品加工过程中,可以保证产品的质量和口感。
4、农业行业:可以用于制备各种肥料颗粒,例如复合肥、生物有机肥等,提高肥料利用率和生产效率!