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          流化床技術在制藥工業的應用
          更新日期:2022-02-12      瀏覽次數:7544

                 流化床又稱沸騰床,流化床技術在我國制藥工業的應用應回溯到上世紀80年代,從原先的流化床干燥發展到流化床混合、流化床包衣、流化床制粒(丸)和流化床粉碎等方面的應用,在制劑應用方面由原先的固體制劑發展到其它制劑,特別在制粒干燥方面上作出了杰出的貢獻??梢哉f,流化床技術為我國制藥工業的發展意義重大,流化床賦予物料呈現的流態化性能會延伸出更多的應用,而今人們有必要把這一經典的技術發揚光大。本文從流化床的基本概念入手,分析和比較了流化床在制藥工業應用的現狀,也闡述了幾種流化床設備的特點,同時憧憬了流化床技術的發展和應用前景。
            
            1、流化床的基本概念
            
            1.1流化現象的概念
            
            在一個設備中,將顆粒物料堆放在分布板上,當氣體由設備下部通入床層,隨氣流速度加大到某種程度,固體顆粒在床層上產沸騰狀態,這狀態稱流態化,而這床層也稱流化床。采用這樣方法輔于其它技術可完成物料的干燥、制粒、混合、包衣和粉碎等功能。
            
            由于固體顆粒物料的不同特性,以及床層和氣流速度等因素不同,床層可存在3種形態V<VmfV≥VmfVmf<V<VtV≥Vt
            工作流程:


           ?。?)第一階段(固定床),當流體速度較低時,在床層中固體顆粒雖與流體相接觸,但固體顆粒的相應位置不發生變化,這時固定顆粒的狀態為固定床;
            
           ?。?)第二階段(流化床),當固定床階段的流體流速逐漸增加到某一點時,固體顆粒就會產生相互間的位置移動,若再增加流體速度,而床層的壓力損失保持不變,固體顆粒在床層就會產生不規則的運動,這時的床層就處于流態化;
            
           ?。?)第三階段(氣流輸送),當流體流速大于固體顆粒的沉降速度時,這時固體顆粒就不能繼續停留在容器內,而被氣流帶出容器。
            
            對制藥工業應用來說,干燥、制粒、混合、包衣等是利用第二階段運行的,對粉碎則可利用第二階段與第三階段而工程運行的。
            
            1.2聚式流態化的概念
            
            流態化又有散式和聚式之分,而一般流化床所遇到的大都數均是聚式流態化。在聚式流態化出,固體顆粒不是以單個的形式出現,而是以顆粒團的形式出現。流態化技術在制藥工業運用時,一般固體顆粒和流體密度相差較大(如熱空氣、惰性氣體的密度很?。?。在實際運用中,工藝參數和設備設計不當易造成“溝流"和“騰涌"現象。
            
            溝流騰涌
            
           ?。?)“溝流",在流體通入固定床層時,由于各種原因使流體在床層中分布不均勻,使床層的局部地方產生短路,使相當多的流體通過短路流過床層。若產生“溝流",對流化床干燥設備來說,會使干燥介質與被干燥物料接觸不良,干燥效果降低。
            
           ?。?)“騰涌",當流化床內顆粒大小分布不均勻、氣體通過分布極不均勻以及流化床的高度與直徑比較大因素時,會使床層內部氣泡匯合長大,直至氣泡直徑大到接近于床層內徑時,固體顆粒在床內形成活塞向上運動,顆粒會向上拋出很高,小顆粒被氣流所夾帶,大顆粒然后紛紛落下。如此循環,也會使固體顆粒與干燥介質流體接觸不良,干燥效果降低。
            
            2、流化床技術及設備在制藥工業應用的現狀分析
            
            流化床技術最早應用于干燥工業是1948年在美國建立多爾-奧列弗固體流化裝置,而我國是在1958年以后開始應用流化床技術,首先是在食鹽工業上應用,繼后被廣泛應用于化肥、顏料、塑料、制藥等方面,其中,其真正應用在制藥工業是在1980年以后,那時只應用在固體制劑的干燥。而今流化床技術在制藥工業已從單純的流化床干燥發展到流化床包衣、流化床制丸、流化床混合及流化床粉碎,特別是近年所延伸至包衣、制粒(丸)功能,新功能與原傳統的制劑工藝相比體現出更多的優勢。


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