立式间歇式混合机-干燥机主要由混合器和干燥器两个部分组成,混合器通常采用先进的桨式搅拌装置,可以快速、均匀地将物料进行混合,同时具备良好的散热性能,避免了物料的过热现象。干燥器则采用热风循环原理,通过高温气流将物料中的水分蒸发掉,同时对物料进行加热和搅拌,以达到更好的干燥效果。此外,它还有以下几个特点首先,它具有出色的混合效果,采用先进的搅拌技术,能够将物料在短时间内均匀混合,提高了物料的利用率和生产效率。其次,它具有较高的能源利用率,采用热风循环技术,能够将热能充分地传递给物料,减少了能源的浪费。最后,它具有环保性能优良,整个操作过程中采用密封式结构,减少了物料的损耗和污染。
一、概述
混合过程属于固体过程工程的核心环节之一。随着时间的推移,混合器不仅实现了粉末和/或颗粒的均匀混合,而且融入到其他上下游工艺中,这些关联工艺包括:混合 均质 加湿 结晶 干燥 润湿 冷却 固化 剥离 萃取 反应 解聚 包衣 蒸发 加热 制粒
为了实现更高效和节能的生产流程,人们努力实现在单一设备中完成更多步骤的工艺过程。因此,混合器已经逐渐发展成一种多功能的加工机器,进一步突显了其在生产系统中的关键地位。根据生产工艺的不同,间歇式混合器和连续式混合器成为两种主流的设备类型。
以下是为粉末和颗粒加工行业所设计的三种混合干燥机类型,它们的应用覆盖了大部分的实际操作环境:
(1)用于批量操作的锥形混合干燥机;
(2)用于批量操作的卧式混合干燥机;
(3)用于连续操作的卧式混合干燥机。
二、立式间歇式混合机-干燥机
图1描绘了AVA的立式间歇式混合干燥器。此设备由锥形容器和短圆柱形容器共同构成。因应不同的应用需求,混合器被封闭,且顶部配有盘状头或平盖。混合器由一个圆锥形混合螺旋构成,该螺旋通过带中心轴的腹板焊接而成。焊缝和圆棒的大半径设计增强了设备的可清洁性。混合器被安装在盖的顶部,避免了产品与轴密封的接触。产品在空间外部存储并密封,从而消除了产品的污染。
图1 立式锥形混合器
航烨能源根据实际应用需求,进料和清洗喷嘴、测量仪器和蒸汽过滤器均位于设备的头部。在混合或干燥过程结束后,产品会通过容器底部的大开口排出。设计为圆锥形是为了确保固体物料能够最大限度地被排出,这是处理散装物料的重要环节。
立式混合器被广泛应用于制药行业,其中清洁性和避免交叉污染是关键因素。AVA的立式混合干燥机也可用于原料药(活性药物成分)。通常情况下,API对于机械应力和热非常敏感。锥形混合螺旋的设计确保了产品内部的机械应力和加热均匀,避免了热点现象。这意味着混合器能够在尽可能高的能量输入下有效运行,而不会产生有害的应力峰值。由于加热夹套、可选加热轴和线圈具有较大的受热面,因此实现了最佳的传热,进而快速均匀地加热产品。
工艺完成后,产品通过可清洗的球阀或刀闸阀排出。为了防止交叉污染,例如,CIP清洗喷嘴确保在机器关闭时对整个内部和/或蒸汽粉尘过滤器外壳进行清洗。设备使用具有GMP版本和使用FDA验证的材料和密封件,确保了生产可靠性。
此外,立式间歇式混合机也应用于加工其他高质量产品,例如催化剂材料和金属粉末。
三、卧式混合干燥机的批次与连续操作
图2和图3所示的AVA卧式混合-干燥设备,包含一个水平圆柱形容器以及两侧封闭的平板(即头板)。水平布置,通常双面搅拌器设在混合容器内,混合元件以壁挂方式安置。这些元件通过臂与轴连结。针对特殊应用,卧式混合器可设计成单侧轴承结构。横向布置的封头板不仅形成产品空间与外部的环境隔离,也支撑混合容器的轴封头和轴承。集中检查挡板确保清洁。混合-干燥机由齿轮传动电机驱动,由轴分开并补偿离合器,装在一个独立的外壳内。较小的设备,则是直接安装在轴上。
卧式混合干燥机为各类应用设计出灵活的操作功能,特别是双面轴承。卧式混合干燥机的特点在于混合或停留时间极短,混合质量佳,能源利用效率高。这主要归功于混合元件的特殊布置,提供了混合材料的强制运输,以及AVA叶片的特殊形状,对传统犁头叶片的重大改进。由于混合器-干燥器在混合的湍流区域运行,所以AVA叶片具有更大的有效表面积,较低的能耗。
图2 卧式间歇式混合器
图3 AVA水平连续式底部出料混合器
卧式间歇式混合干燥机针对高能量强度设计。搅拌刀具采用碳化钨刀片(图4)。
小型搅拌器常用于多用途化学品和特种颜料生产,其中颜色和配方变化灵活以及清洁方便是必备要素。大型搅拌器则是生产一系列商品产品的理想选择,如金属矿石,淀粉和纤维素材料(MC、HEC等)。对于特殊反应器的应用,设计压力2.1MPa,适用于各种腐蚀性材料的合金。
对于连续混合干燥机,物料经由喷嘴在滚筒的前三分之一处添加,并在输出侧排出。这也可以通过物料排放来完成在鼓的底部或正面有高度可调的堰。混合或干燥的结果可以通过设定产品空间的平均停留时间来调整。
对于大多数连续生产过程,连续混合器通常可以非常有效地使用。在这些过程中,优化设计的连续式机器通常可以取代2~3台同等尺寸的批次混合器,这就在空间和投资运营成本方面降低了很大的成本。
选择垂直或水平设计批量或连续操作需要小心过程分析和物料分析。这些机器必须完全适应环境各自的要求和原料的性能。在AVA技术中心的测试中,每个单独的应用程序都可以在水平和垂直系统上进行测试,以便为用户开发最佳配置。江苏航烨能源科技有限公司内部知识数据库,拥有多年的工艺知识和持续的产品开发是满足市场需求的重要的先决条件,专注为客户提供便捷的一站式“交钥匙工程”服务。