CN103920418B - 一种可调流化床包衣工艺及其装置 - Google Patents

Abstract

一种可调流化床包衣工艺及其装置，涉及大批量均匀的包衣生产工艺技术领域。以包括壳体、进风口、进风室、分风网板、流化室、分离室、出风口和喷枪的可调流化床包衣装置，采用流化床包衣方法在核丸颗粒外包裹包衣剂，连接包衣剂的喷枪的雾化区域的高度随着流化料位的增加而提高。本发明特别适合工业化大生产，批次处理量可以达到20吨/批，具备产品品质好、收率高；生产费用低；运行稳定、安全的优点。

Description

一种可调流化床包衣工艺及其装置

技术领域

本发明涉及大批量均匀的包衣生产工艺技术领域。

背景技术

采用包衣方法，进行各种有效成份的包被，已涉及抗氧化包衣、防潮包衣、胃溶包衣、肠溶包衣、着色包衣等各种效果，其中包衣增重达30%以上、或每批处理量大于300公斤时，就会出现不良效果：

1、包衣很难均匀，在不均匀的薄处、强度薄弱处，包衣厚度也很难起到包被效果。

2、现有包衣方法无法大生产，并且质量难以保证。目前市场上的流化床包衣机，单批处理量大于300公斤的还没有，大生产时受影响，原因在于批次料斗采用人工推车式，料斗容积最大只有1500升、从而只能处理300公斤，进入的核丸随着包衣过程的进行，体积会不断增大，直至2倍左右时，固定不变的喷枪、顶喷形式、底喷形式的喷枪，均导致包衣质量很难合格，经应用研究发现当处理量大于20公斤每批、同时包衣增重达到100%以上时，包衣质量就会不合格；

比如：在正常流化床内，流化时，大颗粒会偏向集中于下方，小颗粒会偏向集中于上方，位置固定不变的喷枪，在流化料位增加时，对于增加的流化部位，喷枪易喷不着；顶喷形式的喷枪，在流化料位高度变化较大时，喷枪口离流化层上表面高度会变化，导致包衣质量变化，并且小颗粒包的更多；常见的喷泉流化形状、底喷形式的喷枪，在流化料位高度变化较大时，喷泉流化状态出现变化、粘连率加大等原因导致质量不合格。

3、比如当年产2万吨的常见生产量时，需要采用200套以上的现有包衣设备，经济上基本不可行。

发明内容

认识到增重比大于30%的产品包衣难度和大批量包衣设备的经济性，本发明目的是提出一种大批量均匀的包衣工艺，以避免上述的所有现有技术缺点。

本发明采用流化床包衣方法在核丸颗粒外包裹包衣剂，连接包衣剂的喷枪形成的雾化区域的高度随着流化料位的增加而提高。

优选地，本发明所述雾化区域设置在物料层内。

工艺可以方便的生产出高增重比保护产品，特别是适合大生产，并且产品品质高、收率高，生产费用低，运行稳定、安全。

本发明另一目的是提出用于以上工艺的可调流化床包衣装置。

可调流化床包衣装置除了常规的壳体、进风口、进风室、分风网板、流化室、分离室、出风口和喷枪以外，特点是：喷枪的雾化高度随着流化料位的增加而提高。

具体的至少有两种方式：

一、在喷雾流化床内设置不同高度的至少两组喷枪，通过控制依次由下向上地开启不同高度的喷枪。

二、设置的喷枪角度可摆动，通过控制使喷枪角度由下向上摆动。

两种方式都可使由喷枪形成的雾化区淹没在流化料层内，以适应大批量包衣生产，保证产品质量合格，更关键的是每批次可以达到20吨处理量，突破了目前的每批次20公斤的限制。制成的产品形状为类球形或球形，成品颗粒直径可达0.6～3.6mm，并且筛分孔径大小之比值不大于50%。

附图说明

图1为本发明的一种工艺流程示意图。

图2为一种流化床包衣装置的结构示意图。

图3为另一种流化床包衣装置的结构示意图。

图4为采用本发明制得的过瘤胃保护产品照片。

图中1为流化床造丸机，2为抛光单元，3为筛分机，4为定量计量装置，5为可调流化床包衣机，6为成品筛分机，7为造丸机旋风分离器，8为二级除尘器，9为晶种机，10为包衣机旋风分离器，11为包装机，12为返回方式一，13为返回方式二，14为核丸输送装置，15为过瘤胃半成品输送装置。

图2、3中21为包衣装置的工艺进风口，22为进风室，23为分风网板，24为壳体，25为分离室，26为排风口，27为第一排喷枪，28为第二排喷枪，29为第三排喷枪，30为角度可调喷枪、31为流化室。

具体实施方式

以下以生产一种以赖氨酸盐酸盐浓缩液纯品为原料，过瘤胃脂肪粉重量占50%的过瘤胃保护产品为例进一步说明本发明，但所作说明并不构成对本发明的任何限制。

一、设备准备：本发明连接生产设备有连续式喷雾流化床造丸机1、抛光单元2、筛分机3、定量计量装置4、流化床包衣机5、筛分机6等，如图1所示。

其中流化床包衣机5为可调流化床包衣机，其喷枪的雾化区高度随着流化料位的增加而提高，可以适应大批量包衣生产，保证产品质量合格，更关键的是每批次可以达到20吨处理量，突破了目前的每批次20公斤的限制。

如图2所示，方案一为：流化床包衣机5内设有高度不等的第一排喷枪27、第二排喷枪28和第三排喷枪29，三排喷枪的开启顺序随着流化料位的增加，从27至29顺序开启。

如图3所示，方案二为：流化床包衣机5内同一高度均布一排喷枪30，可采用角度控制装置，使喷枪30随着流化料位的增加由下向上摆动，以保证过瘤胃颗粒的包衣均匀性。

二、原料准备：

赖氨酸盐酸盐浓缩液首先依次经过膜过滤、离子交换、调酸、浓缩等处理，即得生产核丸颗粒用原料液。

过瘤胃脂肪粉细磨，即得耐瘤胃包衣剂。本发明对耐瘤胃包衣剂没有任何限制，只要符合过瘤胃的要求即可，比如市场上均有售的过瘤胃脂肪T300、乙基纤维素、各种树脂类等，在本实施例中，以过瘤胃脂肪比较合适和经济。

三、生产工艺：

1、生产赖氨酸盐酸盐核丸：在流化床造丸机1中将原料液以2吨/h的干物流量进行喷雾流化床涂层造丸，使种子以包被形式长大，优选的是增重比不大于20%（增重比的含义：喷雾流化床内物料总重为10kg，每小时喷入1kg干物，干物成份在晶种物料上长大，此时增重比为10%），然后进行干燥和冷却，然后经核丸输送装置14进入抛光单元2（抛光单元2内的处理量为2000～2400kg/h），抛光后的核丸再进入筛分机3进行筛选，合格尺寸范围的颗粒进入两台交替使用的定量计量装置4，合适的核丸粒径范围为0.5～0.7mm。

经筛分机3筛分出的大颗粒经晶种机9处理后和筛下的小颗粒物由返回方式一12进行不合格品处理工序，一级除尘器7和二级除尘器8收集的粉尘料可以进入不合格品处理工序12。

另外，在上述过程中，浓缩液也可不经膜过滤、离子交换、调酸、浓缩等工艺而直接输入流化床造丸机1进行操作，但对发酵液进行上述处理是优选的方式，因为经过预处理后，有效含量最高、结晶性好、易于造丸成形、可以包被更多过瘤胃材料、并能降低生产成本。另外，本发明中的发酵液优选是氨基酸的发酵液，比如蛋氨酸、赖氨酸、苏氨酸、色氨酸等，还可以添加一些辅料，比如微晶纤维素、淀粉、糊精、药物等，其他原料液还比如有氯化胆碱、蛋白、多糖、肽类、生物碱类等高营养物质。对本发明的膜过滤、离子交换、调酸、浓缩等有效处理过程均可按照现有已知的方法或过程进行。

流化床造丸机1的流程不局限于上述实施方式。优选的实施方式是，造丸机旋风分离器7为一级除尘，收集料采用晶种返回方式一12，二级除尘器8采用布袋除尘器，收集料方式采用返回方式一12或返回方式二13均可以，流化床造丸机1的涂层造丸、干燥、冷却可以合并成一台床也可以单独实施，另外一种实施方案是将抛光单元2整合在流化床造丸机1内，形成一体式核丸生产单元。

上述完成造丸的颗粒输出到抛光单元2中，抛光单元2优选的方案是只处理颗粒表面，不破坏颗粒整体，可以采用风力的作用或机械力量的作用，将颗粒表面有可能的小刺、或高点去除，使核丸满足过瘤胃核丸的外形、粒径、表面光洁度的要求，另一抛光实施方案是将颗粒表面喷涂低干物含量料液或纯水，将颗粒表面层重结晶、压延，起到软态化表面塑造的作用，从而起到更光滑的作用。

通过连续式喷雾流化床造丸机1和抛光单元2组成核丸单元后，生产出核丸的工艺避免了实验室常用湿法工艺的缺陷，并且核丸的粒径可以精确调整，在0.3～1.8mm之间随意调整，并且可以实现筛分孔径的大小差值不大于1.5。

在流化床造丸机1中，经过精确计算的热气流经过流化床布风板分布后，进入流化床，使床内物料晶种颗粒流化起来，将上述浓缩液雾化进入流化床内，在晶种颗粒表面主要以涂层方式长大，并且涂点有足够的压延力作用、每个涂点足够小，这样经过多层涂布后，颗粒慢慢长大，形成致密强度足够的球形颗粒，并且该流化床优选的是具备小颗粒生长快、大颗粒生长慢的智能化作用，颗粒之间粘连率少、粘连之后可以分开，以便形成均匀的颗粒，优选的是该流化床造丸机1还具有功能为：连续化生产、处理量大、具有内加热器供热、运行费用低，2012102562273一种喷浆造粒方法就是一种很好的实现方式基础，在此基础上、添加内加热器配置、机械能作用，可以得到更好的半成品核丸。

在流化床造丸机1中，当增重比低于一临界增重比时，可以不经过外置抛光单元2直接得到合格的核丸产品。

临界增重比含义：达到临增重比时，颗粒的团聚率每小时大于2%；团聚率含义：在喷雾流化床内，每经过1小时喷雾，随机抽取1000个粒子，团聚在一起的颗粒数占抽取数的比率。

采用本发明工艺，制成的颗粒状核丸的直径为0.3～1.8mm。

2、生产过瘤胃保护产品：将由定量计量装置4定量的赖氨酸盐酸盐核丸分批加入可调流化床包衣机5内，将过瘤胃脂肪粉定量接入包衣机5的喷枪。

如图2所示，工艺风由包衣装置的工艺进风口21经进风室22进入，经过分风网板23分布后，进入可调流化床包衣机5的壳体24内，使包衣机5内物料颗粒流化起来，淹没第一排喷枪27，将上述包材液体从第一排喷枪27雾化进入床内，在颗粒表面主要以涂层方式长大，这样经过多层涂布后，颗粒慢慢长大，当流化料位长到淹没第二排喷枪28时，开启第二排喷枪28，依次开启第三排喷枪29，直到得到形成瘤胃颗粒。

如图3所示，包衣机工艺进风21由进风室22进入，经过分风网板23分布后，进入可调流化床包衣机5的壳体24内，使包衣机5内物料颗粒在流化室31内流化起来，采用角度控制装置，使喷枪30随着流化料位的增加由下向上摆动，同时保持雾化区淹没在流化料层内，以保证过瘤胃颗粒的包衣均匀性。

本发明包衣作业的处理量为10000～12000kg/批，每批2.5个小时。

经包衣的半成品颗粒由过瘤胃半成品输送装置15进入筛分机6，处理量为4000～5000kg/h，合格颗粒进入包装机11实行包装，包装机11的处理量为4000kg/h。由筛分机6筛分出的不合格颗粒由返回方式二13进入不合格品处理工序。

以上工艺中可调流化床包衣机5为可调流化床包衣机，其特征是喷枪的雾化区高度随着流化料位的增加而抬高，此工艺可以适应大批量包衣生产，保证产品质量合格，更关键的是每批次可以达到20吨处理量，突破了目前的每批次20公斤的限制。

喷枪的料液管路采用保温方案，保温后的温度高于过瘤胃油脂材料的融点，保证管路不凝结。

采用本发明制得的高含量过瘤胃保护产品如图4所示，产品的直径为0.6～3.6mm，形状为类球形或球形。

四、本发明的优点总结：

1、可以直接从液态原料一步直接得到纯品的核丸，可以连续大生产，生产费用低：

a.采用喷雾流化床进行核丸半成品、成品的生产和连续性生产，生产工艺简单，奠定了可以大生产基础，根据设计，可以达到6吨/h以上连续生产水平，相比20-30kg/批，生产费用低了很多倍。

b.因为是连续性生产，工序简单，产品质量容易控制，人工干扰减少、人为污染途径减少，可以加工成GMP生产线。

c.生产费用低，本工艺方法，没有湿法制粒反复的加水、烘干过程；并且适合大生产，具有规模效应的生产费用低。

2、可以生产出高含量的核丸，甚至是不添加辅料的100%纯含量核丸，产品品质好，收率高

a.含量更高，因为核丸可以不用添加任何辅料，在同等包材用量情况下，整体含量更高。

b.因为核丸可以采用抛光及软态塑造工艺，核丸可以非常完整和光滑、强度提高，包材更均匀，过瘤胃保护效果更好，产品品质好。

c.高糖类、强吸水性等湿法很难造粒的物质，采用本发明，可以很轻松的造出高品质核丸。

d.不合格处理工艺，在生产线中，可以全部处理，提高收率（湿法制粒不合格品难以回收利用）。

e.采用了计量装置的组合，包衣重量更准确；可以采用半自动或自动化连续式生产线，产品品质受人工干扰小。

3、采用了创新的可调流化床包衣工艺，可以达到20吨/批大生产水平，质量可以保证。

a.流化床采用高度不等的若干排喷枪，喷枪开启顺序为随着流化料位的增加、从低向高开启的工艺方法，奠定了可以达到20吨/批的水平，比对对比文件，提高了1000倍以上。

b.喷枪也可以采用角度可调的喷枪24，随着流化料位的增加，喷枪角度从向下变成向上，以保证包衣的均匀性。

c.本发明保证了包衣质量的可靠性，随着流化料位的增加，喷枪的喷雾区高度相应作提高，保证流化床内每个粒子可以尽量达到均匀包衣的目的。

4、生产工艺简单，运行稳定、安全；工艺程序简单、并且均为大处理设备，喷雾流化床形式的造丸和包衣工艺，容易设计成半自动化或自动化生产线。

Claims (2)

1.一种可调流化床包衣工艺的包衣装置，包括壳体、进风口、进风室、分风网板、流化室、分离室、出风口和喷枪，其特征在于连接包衣剂的喷枪形成的雾化区域的高度随着流化料位的增加而提高；在喷雾流化床内设置不同高度的至少两组喷枪，通过控制依次由下向上地开启不同高度的喷枪；所述可调流化床包衣工艺采用流化床包衣方法在核丸颗粒外包裹包衣剂，所述雾化区域设置在物料层内。

2.一种可调流化床包衣工艺的包衣装置，包括壳体、进风口、进风室、分风网板、流化室、分离室、出风口和喷枪，其特征在于连接包衣剂的喷枪形成的雾化区域的高度随着流化料位的增加而提高；设置的喷枪角度可摆动，通过控制使喷枪角度由下向上摆动；所述可调流化床包衣工艺采用流化床包衣方法在核丸颗粒外包裹包衣剂，所述雾化区域设置在物料层内。