氨基酸固體顆粒制劑的高品質(zhì)噴霧流化床制備方法※

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1、氨基酸固體顆粒制劑的高品質(zhì)噴霧流化床制備方法陳林書王新月劉合平移昌民季久樹楊波田保玉揚(yáng)州日發(fā)干燥工程有限公司【摘要】對(duì)目前氨基酸鹽比如賴氨酸硫酸鹽的噴霧流化床制備方法，從產(chǎn)品品質(zhì)的影響因素進(jìn)行分析，比如一次成品率、系統(tǒng)內(nèi)粉塵量、色澤、物料顆粒形態(tài)，各項(xiàng)指標(biāo)是相互影響的。指出高品質(zhì)的噴霧流化床制備方法，具備一次成品率高、系統(tǒng)內(nèi)粉塵量低、成品色澤較好、物料顆粒比較理想的綜合效果。41235【關(guān)鍵詞】氨基酸賴氨酸流化床造粒微觀機(jī)理設(shè)備原理產(chǎn)品品質(zhì)成品率粉塵量色澤顆粒形態(tài)專利序論噴霧流化床顆粒制備方法屬于干燥作業(yè)

2、，涉及國(guó)民經(jīng)濟(jì)的廣泛領(lǐng)域，干燥技術(shù)的節(jié)能與環(huán)保問(wèn)題十分重要。生物發(fā)酵產(chǎn)品工廠大部份已轉(zhuǎn)移到了中國(guó)、東南亞等發(fā)展中國(guó)家，比如我國(guó)賴氨酸鹽類的總產(chǎn)量已占世界總產(chǎn)量的75%左右，生物發(fā)酵過(guò)程的節(jié)能減排、清潔生產(chǎn)和資源化利用在國(guó)家“十一五”和“十二五”規(guī)劃中均被列為技術(shù)進(jìn)步的重要領(lǐng)域。連續(xù)式流化床造粒特別適合L-賴氨酸、蘇氨酸、色氨酸等行業(yè)中的發(fā)酵液、尾液調(diào)配料的噴霧干燥造粒。噴霧流化床制備技術(shù)，和國(guó)外同類廠家比，普遍存在產(chǎn)品品質(zhì)控制性差、系統(tǒng)內(nèi)粉塵大、排放污染嚴(yán)重、操作危險(xiǎn)性比較高的各種缺陷。發(fā)展方向是開(kāi)發(fā)出產(chǎn)

3、品品質(zhì)可控、系統(tǒng)內(nèi)粉塵小、運(yùn)行安全、環(huán)保的綜合性流化床技術(shù)。產(chǎn)品品質(zhì)的影響因素產(chǎn)品品質(zhì)：體現(xiàn)在造粒床一次成品率、系統(tǒng)內(nèi)粉塵量、色澤、物料顆粒形態(tài)。1、一次成品率、系統(tǒng)內(nèi)粉塵：對(duì)于連續(xù)式噴霧流化床而言，一次成品率越高，需要返回造粒床的比例就越低，終級(jí)目標(biāo)就是依靠造粒機(jī)自身產(chǎn)生足夠的晶種，不需要外部返料。一次成品率越高，最終成品才會(huì)更加均勻，成品中細(xì)粉量才會(huì)更低。經(jīng)筆者近千套設(shè)備的應(yīng)用，底噴、側(cè)噴、頂噴三種技術(shù)對(duì)比，目前正常返料比例需要量的數(shù)據(jù)是，底噴返回量：成品量=1︰1.5，側(cè)噴返回量：成品量=1︰1，頂

4、噴返回量︰成品量=1︰2.5底噴原理：因?yàn)槲锪线\(yùn)動(dòng)呈現(xiàn)環(huán)流狀的規(guī)則運(yùn)動(dòng)形態(tài)，比如Wurster系統(tǒng)，分析發(fā)現(xiàn)，大小顆粒通過(guò)霧化區(qū)的機(jī)會(huì)均等，即大顆粒和小顆粒涂層成長(zhǎng)機(jī)會(huì)均等，即系統(tǒng)內(nèi)粉塵量中等。側(cè)噴原理：特別是處于下部時(shí)，在連續(xù)生產(chǎn)過(guò)程中，因?yàn)轭w粒會(huì)在團(tuán)聚或包層的作用下越長(zhǎng)越大，到一定粒徑時(shí)沸騰不起來(lái)停留在下方，更加靠近噴嘴霧化區(qū)，涂層長(zhǎng)得更快，而越小的顆粒特別是粉塵，因1為一進(jìn)入床體就迅速上揚(yáng)，甚至根本就進(jìn)不了噴霧區(qū)，出現(xiàn)越大顆粒長(zhǎng)的越快、越小顆粒長(zhǎng)的越慢甚至不長(zhǎng)的最不利狀態(tài)，系統(tǒng)內(nèi)粉塵也最容易形成惡性

5、循環(huán)。頂噴原理：因?yàn)槭琼攪?，大顆粒沸騰不起來(lái)時(shí)，就不會(huì)停留在噴嘴的霧化區(qū)內(nèi)，停止長(zhǎng)大，越小的顆粒和粉塵在上揚(yáng)過(guò)程中，經(jīng)過(guò)噴霧區(qū)獲得長(zhǎng)大機(jī)會(huì)越大，結(jié)合擴(kuò)大流化室的應(yīng)用效果越好，由此可見(jiàn)出現(xiàn)小顆粒生長(zhǎng)加快、大顆粒生長(zhǎng)變慢的智能化生長(zhǎng)趨勢(shì)，系統(tǒng)內(nèi)粉塵也最大程度被壓制。系統(tǒng)內(nèi)粉塵量越低，生產(chǎn)線排入環(huán)境中污染就越低，產(chǎn)品收率越高，系統(tǒng)起火爆炸可能性越低，操作越穩(wěn)定，得到規(guī)則形態(tài)顆粒的可能性越高。2、色澤：對(duì)于發(fā)酵類物料而言，均表現(xiàn)出耐溫性不高的性質(zhì)，不管采用那種噴霧方法，需要從三方面入手，一是料層溫度要低于物料耐溫

6、溫度，二是造粒進(jìn)風(fēng)溫度要合適，三是開(kāi)發(fā)出耐溫性能較高的菌種。在之前，很多產(chǎn)品為了提高產(chǎn)量，采用了高進(jìn)風(fēng)溫度直接導(dǎo)致料層溫度超過(guò)物料耐溫溫度，出現(xiàn)產(chǎn)品色澤較深、花料、運(yùn)行易起火爆炸的問(wèn)題。三種噴霧方式，頂噴因?yàn)殪F化區(qū)在上方，具備同樣進(jìn)風(fēng)溫度條件下，出風(fēng)溫度更低的可能性。為進(jìn)風(fēng)溫度更高提高產(chǎn)量，降低能耗，要求床內(nèi)結(jié)構(gòu)任何部位特別是加熱部位，不得出現(xiàn)流化死角。3、物料顆粒形態(tài)：物料的顆粒形態(tài)比如堆密度、表面光滑度、微觀結(jié)構(gòu)、顆粒大小均勻度，決定了物料顆粒的溶解性、可包裝性、混合性、吸潮性、美觀性。顆粒越密實(shí)、堆

7、密度越大，出現(xiàn)傾向有，溶解性變慢、包裝體積小、吸潮性小，但太密實(shí)會(huì)現(xiàn)混合性變低的不良現(xiàn)象，即最好不超過(guò)最大混合料密度。底噴技術(shù)易出現(xiàn)太密實(shí)現(xiàn)象，頂噴技術(shù)易出現(xiàn)太疏松現(xiàn)象，側(cè)噴技術(shù)易出現(xiàn)偏密實(shí)度大的顆粒。表面越光滑，出現(xiàn)傾向有：流動(dòng)性好、溶解性變慢、美觀，但太光滑加上堆密度過(guò)大，直接出現(xiàn)混合分層的不良現(xiàn)象。側(cè)噴或底噴帶打刀技術(shù)易出現(xiàn)這種現(xiàn)象。微觀結(jié)構(gòu)，發(fā)現(xiàn)在微觀狀態(tài)下，毛細(xì)孔越多，在顆粒密實(shí)堆密度比較大帶來(lái)好處同時(shí)、可以加快溶解速度。頂噴和底噴技術(shù)易實(shí)現(xiàn)這種現(xiàn)象，側(cè)噴技術(shù)最不易實(shí)現(xiàn)這種現(xiàn)象。顆粒大小均勻度，

8、從一次成品率分析結(jié)果可知，大小均勻度從好到壞排列依次是頂噴技術(shù)、底噴技術(shù)、側(cè)噴技術(shù)。從而得知，理想的顆粒形態(tài)是，堆密度大但最好不超過(guò)最大混合料密度、表面光滑但有棱角、顆粒毛細(xì)孔多一些、顆粒大小合適同時(shí)均勻。對(duì)比分析可知，頂噴技術(shù)最具有可能性，但要解決頂噴技術(shù)易出現(xiàn)太疏松顆粒的不良現(xiàn)象。部份專利分析1、一種流化床造粒機(jī)ZL2010201836361，科學(xué)技術(shù)要點(diǎn)：2一種流化床造粒機(jī)，包括床體上設(shè)有的噴嘴和出料口，床體由下向上依次