CN101008549A - 螺旋盘管组旋转式多功能干燥装置 - Google Patents

Abstract

本发明“螺旋盘管组旋转式多功能干燥装置”是将被干燥物等量分置于非金属“料仓”内并定位于螺旋盘管内圈空间，“料仓”由图1(9)物料与盘管外圈隔离套、(10)网孔定位套、(11)接触物料之内套组合而成，整台干燥装置由：(1)旋转接头、(2)调频变速器、(3)多功能左封头盖、(4)带法兰的圆筒体(以处理物对象不同，可设计成图4所示：I无夹套式或II夹套式)、(5)多功能右封头盖、(6)紧固螺栓与密封垫、(7)支座、(8)螺旋盘管(图8)、(9)物料与盘管外圈隔离套(按料液物性可选泽不同材质织物制成)、(10)网孔定位套(依据物料特性可选用丝网或网孔板用四氟乙烯、不锈钢、钛材等制作)、(11)接触物料之内套(按料液物性可选泽不同材质织物制成)、(12)可导入和排出流体的管式旋转轴组成。

Description

螺旋盘管组旋转式多功能干燥装置

干燥装置大量应用于各行业，且依据被干燥物质干燥过程物性及晶形状态的要求不同，有喷雾干燥、气流干燥、流动床干燥、闪蒸干燥、沸腾干燥、耙式干燥、振动干燥、带式干燥、回转式滚筒干燥、双锥旋转干燥、箱式干燥、螺旋转管干燥、冷冻干燥及真空或非真空条件下的干燥等等，在制药行业用得最多的是被干燥物是静止的箱式或圆筒式干燥装置(图2)及被干燥物不断地翻动、混合的双锥旋转式干燥装置(图3)，且在负压状态下用得最广。为了避免医药产成物在工序间进出料转移时，发生污染等影响产品终点质量问题，尚有三合一干燥装置，即集洗涤-过滤-干燥为一体的在同一装置内完成的三合一干燥器，它的结构在国内外均设计成图5示意图所示的结构组合而成，通常由：

1-变频调速传动装置

2-可顺时或逆向旋转的轴

3-装在(2)轴端设计用液压控制有刮刀或搅拌上下移动的、能推压物料的转动盘(也可设计成能通热流体)

4-将带加热功能的底盘与带加热夹套或加热器的圆筒形体密封连接在一起的螺栓连接组合件

5-过滤盘组合件

6-为便于装配过滤盘而设计的平底形底盘(也可设计成带加热功能)

7-出料装置(配置液压、气压或电动传动装置)

8-带加热夹套或加热器的圆筒形体

a-进料接管口

b-附有抽气过滤器(防止粉体进入真空机械)的真空抽气接管口

c-附有进气过滤净化器的排气接管口

d-配置洗涤液接管口

e-抽滤排液接管口

f-干燥产物排出接口

当待处理物料从进料接管口(a)进入后：

1.真空抽滤：将进入带加热夹套或加热器的圆筒形体(8)后的固液混合物通过(5)过滤盘组合件、(6)底盘及抽滤排液接管口(e)进行真空抽滤，将大部分的结晶过程母液抽除(抽除终点及抽滤过程是否启动可顺时或逆向旋转的轴(2)和装在(2)轴端设计用液压控制有刮刀或搅拌上下移动的、能推压物料的转动盘(3)(也可设计成能通热流体)进行搅动、推压、整平均依固液混合物物性而定)。

II.洗涤-抽滤：打开洗涤液接管口(d)控制阀门，将洁净之洗涤液放入带加热夹套或加热器的圆筒形体(8)，启动可顺时或逆向旋转轴(2)和装在(2)轴端设计用液压控制有刮刀或搅拌上下移动的、能推压物料的转动盘(也可设计成能通热流体)(3)，将“滤饼”与洗涤液翻动、搅拌、混合，将通过(I)真空抽滤后的固体物料中仍留有的近20％～60％结晶母液(由物性而定)充分地扩散到洗涤液后，切断变频调速传动装置(1)电源和上下移动的液压传动阀，使可顺时或逆向旋转轴(2)和装在(2)轴端设计用液压控制有刮刀或搅拌上下移动的、能推压物料的转动盘(也可设计成能通热流体)(3)停止运动，开启抽滤排液接管口(e)阀门进行真空抽滤(抽除终点及抽滤过程是否启动可顺时或逆向旋转的轴和装在(2)轴端设计用液压控制有刮刀或搅拌上下移动的、能推压物料的转动盘(3)进行搅动、推压、整平仍依固液混合物物性而定)。

III.重复II.洗涤-抽滤过程(重复II.洗涤-抽滤过程次数由被处理物特性而定)。

IV.干燥：开启附有抽气过滤器(防止粉体进入真空机械)的真空抽气接管口(b)阀门，对干燥器内预抽真空到设定之负压值后，启动可顺时或逆向旋转轴(2)和装在(2)轴端设计用液压控制有刮刀或搅拌上下移动的、能推压物料的转动盘(3)，将“滤饼”进行松散性处理后打开热流体阀门到设定之温度直到干燥过程终点。

V.出料：关闭各热流体阀门停止加热，关闭附有抽气过滤器(防止粉体进入真空机械)的真空抽气接管口(b)的阀门，缓慢开启附有进气过滤净化器的排气接管口(c)的阀门，使干燥器内缓慢进入常压状态后，打开出料阀门(f)启动(7)出料装置(配置有液压、气压或电动传动装置)，利用变频调速传动装置(1)电源和上下移动的液压传动阀，使可顺时或逆向旋转轴(2)和装在(2)轴端设计用液压控制有刮刀或搅拌上下移动的、能推压物料的转动盘仍在转动状态下，推动已到干燥终点的干燥物推向已启动的

(7)出料装置(配置有液压、气压或电动传动装置)向出料阀门(f)排向待检验区或包装区，确认干燥物已排净后，切断变频调速传动装置(1)电源和上下移动的液压传动阀，使可顺时或逆向旋转轴(2)和装在(2)轴端设计用液压控制有刮刀或搅拌上下移动的、能推压物料的转动盘停止运动，停止(7)出料装置(配置有液压、气压或电动传动装置)的运行和关闭出料阀门(f)，准备清洗或从新进料。

图3所示为旋转式双锥干燥装置，所示SZXZT(图3)为双锥旋转体，它既可以顺时旋转如图R转向，也可逆向旋转如图3L转向，P为抽真空口，V为抽真空接管与真空系统或冷凝器连接，M为管轴密封件、DL为链传动装置、ZC为管轴轴承、CDJT为旋转接头、R2为热介质出口接管、R1为热介质进口接管、J为减速机、DJ为电动机，a为干燥物进出口，当被干燥物从a加入后，封闭该进料口a(图3)，从密闭的夹层JC中通入热源(热水、低压蒸汽或导热油，由料液物性而定)，在动力的驱动下，双锥体(SZXZT)作缓慢的旋转时，而被干燥物质则不断地翻动、混合并从双锥体(SZXZT)内壁面N吸热，使液态物质，不断在这一设定操作条件下汽化通过P从V排出双锥体SZXZT(图3)，从而达到强化干燥的目的，使被干燥物料内部的水份或溶剂，不断地向固体晶间表面渗透、汽化、抽除，使被干燥物特别是热敏感性物质，在尽可能短的时间内达到设定的残留标准。

图2为箱式真空干燥箱剖面示意图，图示序号1为有观察视镜的干燥箱门，序号2为干燥箱箱体，序号3为用管制成的可通热介质的料盘架推车，序号4为料盘架推车(3)的滚轮，序号5为多个装置被干燥物的料盘，代号a、b是用管制成的可通热介质的料盘架推车(3)与干燥箱箱体(2)热介质进出接管口，c为抽真空口，d是清洗干燥箱时的排液接管口，当需干燥物用序号(5)之料盘装填后，将各个装料后之料盘推入用管制成的可通热介质的(3)料盘架推车之各定位处，推入装盘后之料盘架推车(3)进入(2)干燥箱箱体，连接热介质进出口接管a、b、关闭干燥箱门(2)，接通真空系统使干燥箱内达到预定之负压值后，开始提高箱内温度到指定控制点，进入真空干燥状态，到一定时间后往往需要停止加热、抽真空，接通大气(俗称排气)，使箱内达到常压后打开干燥箱门(1)，将放入用管制成的可通热介质的料盘架推车(3)之各个料盘(5)拉出，将料盘中之被干燥物翻动，变动与盘接触之物料同时将块状物捻碎后，再将各料盘(5)放入料盘架推车(3)关闭干燥箱门(1)，再接通真空系统使干燥箱内达到预定之负压值后，再开始提高箱内温度到指定控制点，重新进入真空干燥状态，其重复次数与物料物性有关。

本发明“螺旋盘管组旋转式多功能干燥装置”(图1)由：

(1)旋转接头、

(2)调频变速器

(3)带有观察视镜及进出料功能的左封头盖

(4)带法兰的圆筒体(以处理物对象不同，可设计成图4所示：I无夹套式或II夹套式)

(5)带有观察视镜及进出料功能的右封头盖

(6)紧固螺栓与密封垫

(7)支座

(8)螺旋盘管(图6)

(9)物料与盘管内圈隔离套(按料液物性可选泽不同材质织物制成)

(10)网孔定位套(依据物料特性可选用丝网或网孔板用四氟乙烯、不锈钢、钛材等制作)

(11)接触物料之内套(按料液物性可选泽不同材质织物制成)

(12)可导入和排出流体的管式旋转轴

图1所示代号为：

RJ-热介质进口接管                RL-放热后流体出口接管

Z-抽真空接口                     B-单次洗涤或循环洗涤液进口

SJZLK1-带观察视镜的物料左进出口  SJZLK2-带观察视镜的物料右进出口

T-温度仪表接口                   V-真空、压力仪表接口

P-充气接口                       a-单次洗涤或循环洗涤液出口

b、c-图4带夹套的圆筒体流体介质进出接口

(一)用本发明“螺旋盘管组旋转式多功能干燥装置”作为单一的真空干燥操作运行时：

1.将待处理物料加入序号9、10、11(图1)组合式“料仓”封口后，从打开后的(SJZLK1)带观察视镜的物料左进出口，或(SJZLK2)带观察视镜的物料右进出口插入各个螺旋盘管(8)内圈空间中，定位于各个螺旋盘管首部和尾部二端，加入每一组合式“料仓”之湿品物料，重量误差不要超过1％。

2.封闭(SJZLK1)和(SJZLK2)带观察视镜的物料进出口，开启连接(Z)抽真空接口接管系统阀门，使本发明“螺旋盘管组旋转式多功能干燥装置”(图1)装置内压力到预定之真空状态，将保持静止状态各螺旋管中序号9、10、11组合式“料仓”的湿品物料，在负压及室温条件下使大部分溶剂或水蒸发汽化，汽化物通过真空排气冷凝(参阅专利申请号：00520116118.7)回收，此除湿过程时间以物料特性而定。

3.启动调频变速器(2)，使连接于可导入和排出流体的管式旋转轴(12)上的各(8)螺旋盘管组与轴(12)同时绕同一同心圆作旋转运动(既可顺时转也可逆时转，也可依据物料特性设定为间断式或定时顺向、逆向运转)。

4.打开连接于可导入和排出流体的管式旋转轴(12)端旋转接头((1)上的(RJ)热介质进口接管和(RL)放热后流体出口接管上的热介质进出口阀门，使热介质通过旋转接头(1)进入可导入和排出流体的管式旋转轴(12)并流经各螺旋盘管，使本发明“螺旋盘管组旋转式多功能干燥装置”(图1)器内温度，达到设定值并运行到达干燥物含湿量控制终点(该阶段时间和该过程中温度高低控制变化条件，依据被处理物物性而定，依据被干燥物特性，该过程操作运行中，可定期从充气接口(P)向本发明“螺旋盘管组旋转式多功能干燥装置”内进入净化后之干燥气体，用以置换装置内应移出之湿物汽化物残留，也可设定自动定期从充气接口(P)进入净化后之干燥气体)。

5.关闭从(RJ)热介质进口接管上的阀门，停止加热。

6.关闭抽真空接口(Z)抽真空阀门，停止抽气。

7.缓慢打开充气接口(P)，向本发明“螺旋盘管组旋转式多功能干燥装置”内，缓慢充入净化后之干燥气体，直到装置内压力指示为常压时停止充气。

8.切断调频变速器(2)电源，使可导入和排出流体的管式旋转轴(12)停止转动。

9.打开SJZLK1-带观察视镜的物料左进出口和SJZLK2-带观察视镜的物料右进出口，逐个抽出各定位于螺旋盘管(8)中的由序号9、10、11(图1)组合式“料仓”，将被干燥物与“料仓”放于“待检处”(等待取样检验区)

10.将另一批需干燥物料等量放入确认洁净的，由序号9、10、11(图1)组合式“料仓”内重复前1-2-3-4-5-6-7-8-9操作过程。

(二)用本发明“螺旋盘管组旋转式多功能干燥装置”作为浸洗-排液-脱液-干燥一体化操作运行时：

1.将待处理物料加入序号9、10、11(图1)组合式“料仓”封口后，从打开后的(SJZLK1)带观察视镜的物料左进出口，或(SJZLK2)带观察视镜的物料右进出口插入各个螺旋盘管(8)内圈中，定位于各个螺旋盘管(8)首部和尾部二端，加入每一组合式“料仓”之湿品物料，重量误差不要超过1％。

2.封闭(SJZLK1)和(SJZLK2)带观察视镜的物料进出口，开启连接(B)单次洗涤或循环洗涤液(溶剂或水，右物性而定)进口阀，将浸洗液充入到圆筒体(4)1/3高度或图1所示JXYX线即浸满螺旋盘管外圆位置。

3.启动调频变速器(2)，使连接于可导入和排出流体的管式旋转轴(12)上的各(8)螺旋盘管组与轴(12)同时绕同一同心圆作旋转运动(既可顺时转也可逆时转，也可依据物料特性设定为间断式或定时顺向、逆向运转等旋转模式)直到设定时间后，切断启动调频变速器(2)电源，停止转动，静止到设定时间。

4.排液-开启(a)单次洗涤或循环洗涤液出口阀门，从SJZLK1-带观察视镜的物料左进出口或SJZLK2-带观察视镜的物料右进出口可观察到排液状况，确认排尽后关闭(a)单次洗涤或循环洗涤液出口阀门(依据物料特性可重复操作3与4的过程)。

5.脱液-开启连接(Z)抽真空接口接管系统阀门，使处于静止状态的本发明“螺旋盘管组旋转式多功能干燥装置”(图1)装置内压力到预定之真空状态，在室温条件下将保持静止状态各螺旋管中，序号9、10、11组合式“料仓”的湿品物料，在负压及室温条件下使大部分溶剂或水蒸发汽化，汽化物通过真空排气冷凝(参阅专利申请号：200520116118.7)回收，此脱液过程时间及是否需要通入热介质流体补充热量均依据被干燥物和溶剂特性而预先设定。

6.重新启动调频变速器(2)，使连接于可导入和排出流体的管式旋转轴(12)上的各(8)螺旋盘管组与轴(12)同时绕同-同心圆作旋转运动(既可顺时转也可逆时转，也可依据物料特性设定为间断式或定时顺向、逆向运转)。

7.打开连接于可导入和排出流体的管式旋转轴(11)端旋转接头(1)上的(RJ)热介质进口接管和(RL)放热后流体出口接管上的热介质进出口阀门，使热介质通过旋转接头(1)进入可导入和排出流体的管式旋转轴(12)及各螺旋盘管(8)，使本发明“螺旋盘管组旋转式多功能干燥装置”(图1)器内温度，达到设定值并运行到达干燥物含湿量控制终点(该阶段时间和该过程中温度高低控制变化条件，依据被处理物物性而定，依据被干燥物特性该过程操作运行中，可定期从充气接口(P)向本发明“螺旋盘管组旋转式多功能干燥装置”内进入净化后之干燥气体，用以置换装置内应移出之湿物汽化物残留，也可设定自动定期从充气接口(P)进入净化后之干燥气体)。

8.关闭从(RJ)热介质进口接管上的阀门，停止加热。

9.关闭抽真空接口(Z)抽真空阀门，停止抽气。

10.缓慢打开充气接口(P)，向本发明“螺旋盘管组旋转式多功能干燥装置”内，缓慢充入净化后之干燥气体，直到装置内压力指示为常压时停止充气。

11.切断调频变速器(2)电源，使可导入和排出流体的管式旋转轴(12)停止转动。

12.打开SJZLK1-带观察视镜的物料左进出口和SJZLK2-带观察视镜的物料右进出口，逐个抽出各定位于螺旋盘管(8)中的由序号9、10、11(图1)组合式“料仓”，将被干燥物与“料仓”一并放于“待检处”(等待取样检验区)。

13.将另一批需浸洗-排液-脱液-干燥之物料等量放入确认洁净的，由序号9、

10、11(图1)组合式“料仓”内重复前1-2-3-4-5-6-7-8-9-10-11-12-13各项操作过程。

本发明“螺旋盘管组旋转式多功能干燥装置”与当前国内外三合一(洗涤-过滤-干燥)干燥装置及各类双锥回转式干燥及静止箱式或静止圆筒形干燥装置相比有如下特点：

1.本发明“螺旋盘管组旋转式多功能干燥装置”将被处理物等量分置于确认洁净的，由序号9、10、11(图1)组合式非金属透气性“料仓”后，放置于各螺旋盘管(8)空间中并定位于其二端，将结晶物与金属在非接触条件下干燥，这对高活性、高热敏感性原料药类物质干燥过程的安全性、可靠性是其它干燥装置无法比拟的。

2.螺旋盘管组在同容积条件下的传热面积是当前国内外三合一干燥器的5～10倍以上。

3.被干燥物受热均衡且不直接接触加热器表面，无粘结金属壁面或双锥干燥器壁面造成产品过热现象。

4.不必如箱式干燥在干燥过程中需停机翻动物料后再开机运行，可一次干燥到终点，既节能又省事还避免停开机过程对产物污染的可能。

5.本发明无国内外三合一干燥装置普遍设置的装在轴端用液压控制有刮刀或搅拌上下移动的、能推压物料的转动盘，从而不必设置液压站，结构简单、节省投资、还减少了洁净区场地的占用，而附加设施的减少将更适合用于原料药类物质对洁净区装备的要求。

附图说明

图1是本发明螺旋盘管组旋转式多功能干燥装置：

图2是箱式真空干燥箱剖面示意图：

图3是旋转式双锥干燥装置示意图：

图4是可设计成无夹套式或夹套式带法兰圆筒体：

图5是当前国内外集洗涤-过滤-干燥为一体的三合一干燥器示意图：

图6是本发明“螺旋盘管组旋转式多功能干燥装置”的螺旋盘管示意图。

Claims (8)

1.一种“螺旋盘管组旋转式多功能干燥装置”，它既可用作浸洗-抽液-干燥一体机，也可用于真空干燥、常压下热风循环干燥或负压下热风循环干燥。

2.一种由权利要求1所述的“螺旋盘管组旋转式多功能干燥装置”，它可以依据特殊物料物性，将需干燥物放置于各螺旋管内腔的非金属料仓，不接触金属表面进行作业的特殊干燥过程。

3.一种由权利要求1、2所述的“螺旋盘管组旋转式多功能干燥装置”，它由：1旋转接头、2调频变速器、3多功能左封头盖、4可制成I无夹套式或II夹套式带法兰的圆筒体、5多功能右封头盖、6紧固螺栓与密封垫、7支座、8螺旋盘管、9物料与盘管外圈隔离套(按料液物性可选泽不同材质织物制成)、10网孔定位套(依据物料特性可选用丝网或网孔板用四氟乙烯、不锈钢、钛材等制作)、11接触物料之内套(按料液物性可选泽不同材质织物制成)、12可导入和排出流体的管式旋转轴、热介质进口接管、放热后流体出口接管、抽真空接口、单次洗涤或循环洗涤液进口、带观察视镜的物料左进出口、带观察视镜的物料右进出口、温度仪表接口、真空、压力仪表接口、充气接口、单次洗涤或循环洗涤液出口、带夹套的圆筒体流体介质进出接口组成。

4.一种由权利要求1、2、3所述的“螺旋盘管组旋转式多功能干燥装置”，它的螺旋盘管是均布成360°范围，6等份均布或9、12等分均布，用亚弧焊焊接于可导入和排出流体的管式旋转轴(12)上，使热流体经每一螺旋管(8)放热后排出。

5.一种由权利要求1、2、3、4所述的“螺旋盘管组旋转式多功能干燥装置”，它的放置被干燥物的“料仓”是由(9)物料与盘管外圈隔离套(按料液物性可选泽不同材质织物制成)、(10)网孔定位套(依据物料特性可选用丝网或网孔板用四氟乙烯、不锈钢、钛材等制作)、(11)接触物料之内套(按料液物性可选泽不同材质织物制成)组合而成。

6.一种由权利要求1、2、3、4、5所述的“螺旋盘管组旋转式多功能干燥装置”它的左右封头盖，是由带观察视镜及进出料功能的(3)多功能左封头盖和带观察视镜及进出料功能的(5)多功能右封头盖组合而成。

7.一种由权利要求1、2、3、4、5、6所述的“螺旋盘管组旋转式多功能干燥装置”它的带法兰的圆筒体可制成无夹套式或夹套式。

8.一种由权利要求1、2、3、4、5、6、7所述的“螺旋盘管组旋转式多功能干燥装置”它的螺旋盘管为圆管，管径d导程t螺旋形盘旋弯制而成。

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