在固體制劑的生產(chǎn)工藝中，沸騰干燥機(jī)是經(jīng)常被選用的設(shè)備。沸騰干燥具有傳熱效果良好、生產(chǎn)能力大、溫度分布均勻、操作形式多樣、物料停留時(shí)間可調(diào)、投資費(fèi)用低廉和維修工作量較小等優(yōu)點(diǎn)。在國內(nèi)經(jīng)過30多年的使用與改進(jìn)，已顯示出其在干燥領(lǐng)域的*地位，目前在制藥、化工、食品等方面越來越體現(xiàn)出它的重要作用。
　　
　　1．沸騰干燥機(jī)的工作原理
　　
　　沸騰干燥又稱流化床干燥，它是利用經(jīng)過濾后的潔凈空氣，經(jīng)熱交換器的對流換熱，使空氣溫度上升到一定值進(jìn)入主機(jī)分風(fēng)筒，經(jīng)閥片分配進(jìn)入沸騰器，濕物料從加料器進(jìn)入干燥器。由于風(fēng)壓作用，物料在干燥器內(nèi)形成沸騰狀態(tài)，使熱空氣與物料進(jìn)行充分接觸，增強(qiáng)了傳熱傳質(zhì)過程，在較短的時(shí)間內(nèi)促使物料中的水分蒸發(fā)分離。物料干燥后由排料口排出，廢氣由沸騰床頂部排出，經(jīng)旋風(fēng)除塵器和布袋除塵器回收固體粉料后排空。
　　
　　2.沸騰干燥機(jī)的工作流程
　　
　　物料通過料車運(yùn)送到沸騰床，在氣缸頂升作用下通過密封圈與沸騰床密封。然后，空氣在引風(fēng)機(jī)動力作用下，經(jīng)過濾裝置凈化、散熱器加熱后，再經(jīng)氣流分布板（篩網(wǎng)）分配進(jìn)入沸騰床（干燥室）。料斗內(nèi)的物料在熱風(fēng)和攪拌作用下形成沸騰狀態(tài)（即流態(tài)化），在大面積氣、固兩相接觸中，物料內(nèi)部的水分（或溶劑）在較短的時(shí)間內(nèi)蒸發(fā)并隨排出空氣帶走，物料被干燥。
　　
　　3.沸騰干燥機(jī)的技術(shù)特點(diǎn)
　　
　?。?）傳熱效果良好，床層內(nèi)溫度比較均勻，具有很高的熱容量系數(shù)（或體積傳熱系數(shù)），生產(chǎn)能力大；
　　
　?。?）由于流化床內(nèi)溫度分布均勻，可避免產(chǎn)品的任何局部過熱，所以特別適用于某些熱敏物料的干燥（如磨芋、聚丙烯酰胺等）；
　　
　?。?）在同一設(shè)備內(nèi)可以進(jìn)行連續(xù)操作，也可進(jìn)行間歇操作；
　　
　?。?）物料在干燥器內(nèi)的停留時(shí)間可以按需要進(jìn)行調(diào)整，所以產(chǎn)品含水率穩(wěn)定；
　　
　?。?）獨(dú)立電氣柜和PLC人機(jī)交互操作控制，集成了所有干燥參數(shù)設(shè)置，操作安全方便；
　　
　?。?）干燥裝置機(jī)械傳動部件少，設(shè)備的投資費(fèi)用低廉，維修工作量較小。
　　
　　4.對沸騰干燥機(jī)的改進(jìn)建議
　　
　　經(jīng)過長期的應(yīng)用和發(fā)展，沸騰干燥機(jī)在結(jié)構(gòu)、性能方面都有了明顯的改善，質(zhì)量也在不斷提高，但還存在著一些問題，下面結(jié)合生產(chǎn)實(shí)踐提出改進(jìn)建議：
　　
　　4.1對熱能利用不充分的改進(jìn)建議
　　
　　沸騰干燥機(jī)從形式上來說是一種空氣對流干燥設(shè)備，與傳導(dǎo)型干燥設(shè)備相比，能耗確實(shí)要大一些，但如果采取一些措施，則可以達(dá)到很好的節(jié)能效果。建議：（1）加強(qiáng)設(shè)備的密封效果。目前大多數(shù)沸騰干燥機(jī)料斗與設(shè)備本體采用平面法蘭連接，密封效果較差，建議設(shè)計(jì)時(shí)改用凹凸面法蘭連接；進(jìn)口泵（2）干燥器不少都采用鋼管纏繞翅片進(jìn)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。
　　
　　4.2關(guān)于氣流分布板（篩網(wǎng)）的改進(jìn)建議
　　
　　沸騰干燥機(jī)中的氣流分布板有兩個(gè)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(guān)重要的影響。氣體分布不均勻，會使床層中出現(xiàn)“環(huán)流”，其趨于易使床層中某些部位出現(xiàn)“溝流”，而其余部位則是死床，這時(shí)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(yīng)該著力避免的。良好的分布板設(shè)計(jì)，應(yīng)能抑制床層中出現(xiàn)不均勻性，即當(dāng)床層中某些部位由于壓降降低、氣流速度增高時(shí)，分布板所產(chǎn)生的阻力應(yīng)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(jī)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(wǎng)板，物料在流化過程中很容易出現(xiàn)流化不均或產(chǎn)生死角等問題，不能確保顆粒中藥品的均勻度，同時(shí)單一的開孔形式也不能滿足不同藥品的生產(chǎn)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(wǎng)結(jié)構(gòu)，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(chǎn)生殘留引起交叉污染等問題。建議：利用計(jì)算機(jī)流體動力學(xué)模型、傳熱與傳質(zhì)模型，在氣流分布板設(shè)計(jì)時(shí)對孔距、孔徑、開孔率等參數(shù)進(jìn)行空氣動力學(xué)、熱力學(xué)仿真計(jì)算并驗(yàn)證，以滿足不同物料的生產(chǎn)工藝要求。在安裝方式上，連接方式制成可拆卸式，以確保實(shí)現(xiàn)快裝和*、*的清洗。
　　
　　4.3對控制系統(tǒng)的改進(jìn)建議
　　
　　目前，流化床類設(shè)備的操作參數(shù)一般以操作人員的經(jīng)驗(yàn)設(shè)定為主，但其*可以實(shí)現(xiàn)智能化，對工藝參數(shù)也可以實(shí)現(xiàn)追溯，這就對流化床類設(shè)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(fēng)速、操作時(shí)間、粉塵濃度等一系列裝置并得到基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，然后通過變送器輸送和存儲到觸摸屏中，由觸摸屏對數(shù)據(jù)進(jìn)行儲存分析，然后制定一個(gè)合適的工藝路線，即可實(shí)現(xiàn)智能化控制。
　　
　　4.4溫度控制
　　
　　常用熱風(fēng)加熱控制方式采用簡單的“開”、“關(guān)”模式，當(dāng)溫度達(dá)到設(shè)定值時(shí)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(shè)備的干燥質(zhì)量。建議：通過控制蒸汽流量的大小來保持進(jìn)風(fēng)溫度的高低，開始升溫時(shí)蒸汽流量較大，使進(jìn)風(fēng)溫度盡快接近設(shè)定值，然后自動調(diào)節(jié)蒸汽量使其緩緩接近設(shè)定值，zui后保持穩(wěn)定的蒸汽量使進(jìn)風(fēng)溫度保持穩(wěn)定。
　　
　　本文從沸騰干燥機(jī)的工作原理等入手，結(jié)合工藝操作參總結(jié)了生產(chǎn)過程中的一些問題，并簡要提出了該類設(shè)備改進(jìn)的建議，希望設(shè)備生產(chǎn)廠家今后能研發(fā)出更多的能滿足制藥生產(chǎn)過程工藝要求、性能參數(shù)指標(biāo)*、可操作性強(qiáng)、環(huán)保、節(jié)能及經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)*的制藥干燥設(shè)備。