CN107560323B - 基于流化床的沸腾方法及流化床 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于流化床的沸腾方法及流化床，所述沸腾方法为使气流通过物料板的不同位置，以使物料呈局部沸腾状态、波浪式沸腾状态和/或对流式沸腾状态。本发明通过在物料板的不同位置通气流而使物料进行沸腾，从而解决了物料的蹋床问题，并节约了耗能，且能够使物料在沸腾干燥的同时能够进行充分混合。

Description

基于流化床的沸腾方法及流化床

技术领域

本发明涉及制药技术领域，尤其设置一种基于流化床的沸腾方法及流化床。

背景技术

目前在制药行业内，对物料的干燥的方法很多，但主要采用沸腾干燥和烘箱干燥。烘箱干燥的主要优点是对颗粒的损伤较小，缺点是干燥时间长，占地面积大，干燥完后还需再次进行整粒，多加了一道工序，干燥的效率较低。考虑到烘箱干燥以上的优缺点，目前多采用沸腾干燥对湿颗粒(物料的一种)进行干燥，现在市场上流行的沸腾干燥主要有立式沸腾床以及卧式流化床，而立式沸腾床和卧式流化床最大的区别就是卧式流化床的产量比立式沸腾床的产量要高，而且卧式流化床可以实现连续化生产。随着药厂向着大批量生产的趋势发展，卧式流化床越来越受到药厂的晴睐，但是卧式流化床有明显的缺点是：

1、在物料产生蹋床(蹋床是指物料颗粒之间因某些原因产生相互的粘连，从而导致物料不容易沸腾)时，气流很难吹动物料，从而使蹋床的物料无法沸腾，只能去人工处理。

2、在物料未产生蹋床时，气流在物料板(用于放置物料，物料板上有供气流通过的孔)的整个板面上吹物料而使物料沸腾，该沸腾方式浪费能源。

发明内容

本发明的目的在于提出一种基于流化床的沸腾方法。

为此，本发明所采用的技术方案是：

一种基于流化床的沸腾方法，流化床内设置有用于盛放物料的物料板；物料板的整个板面上开设有允许气流通过的气孔，其特征在于，沸腾方法包括：当物料蹋床时，使气流通过物料板的局部位置以使物料进行局部沸腾，当物料未蹋床时，使气流通过物料板的不同位置以使物料进行波浪式沸腾和/或对流式沸腾。

优选地，物料板的下方设置有多个并排的翻板，所述的当物料蹋床时，使气流通过物料板的局部位置以使物料进行局部沸腾包括：

当物料蹋床时，仅打开对应于物料板的局部位置的翻板，以使气流通过该局部位置而使该局部位置的物料进行局部沸腾。

优选地，当物料在物料板的所有位置均蹋床时，仅打开对应于物料蹋床程度低的位置的翻板，以使气流通过该局部位置而使该局部位置的物料进行局部沸腾；

当物料在物料板的一个局部位置蹋床时，仅打开对应于该局部位置的翻板，以使气流通过该局部位置而使该局部位置的物料进行局部沸腾。

优选地，物料板的上方设置有多个并排设置的过滤布袋，所述的当物料未蹋床时，使气流通过物料板的不同位置以使物料进行波浪式沸腾和/或对流式沸腾包括：

当物料未蹋床时，依次打开翻板以及与翻板位置相对应的过滤布袋而使气流依次通过物料板的不同位置以及与其该位置对应的过滤布袋以使物料进行波浪式沸腾，和/或，从头到尾依次打开翻板并同时从尾到头依次打开过滤布袋而使气流依次通过不同位置物料以及从尾到头的过滤布袋以使物料进行对流式沸腾。

优选地，当物料未蹋床时，使物料进行波浪式沸腾和对流式沸腾，且使波浪式沸腾先于对流式沸腾。

优选地，一个翻板与一个或者多个过滤布袋对应。

优选地，在依次打开翻板时，每次打开一个或者同时打开相邻的多个翻板。

本发明还公开了一种流化床，包括：

壳体；

物料板，其设置于所述壳体中以将所述壳体内部分割成位于所述物料板上方的沸腾仓以及位于所述物料板下方的进风仓；所述物料板的整个板面开设有允许气流通过的气孔；

风机，其用于使气流在从所述进风仓经所述物料板进入所述沸腾仓过程中使物料沸腾；

多个翻板，其并排且可枢转的设置于所述物料板的下方，每个所述翻板通过枢转而打开或关闭以允许或阻止气流从对应的所述物料板的位置通过所述物料板；

多个第一驱动器，其用于分别对应驱动所述翻板枢转。

优选地，所述沸腾仓的上方设置有并排布置的多个过滤布袋，多个所述过滤布袋与所述翻板对应设置。

优选地，每个所述过滤布袋处还设置有挡板以及驱动所述挡板通过直线移动打开或关闭的第二驱动器以使所述挡板允许或阻止气流通过所述过滤布袋。

与现有技术相比，本发明的基于流化床的沸腾方法及流化床的有益效果是：本发明在物料板的不同位置通气流而使物料进行沸腾，从而解决了物料的蹋床问题，并节约了耗能，且能够使物料在沸腾干燥的同时能够进行充分混合。

附图说明

通过以下参照附图而提供的具体实施方式部分，本发明的特征和优点将变得更加容易理解，在附图中：

图1为本发明的实施例提供的流化床的结构示意图。

图2为图1的局部A的放大视图。

图3为图1的局部B的放大视图。

图4为翻板的安装结构示意图。

图5为挡板的安装结构示意图。

图中：

1-出风口；2-进风口；3-进风仓；4-翻板；5-物料板；6-沸腾仓；7-过滤布袋；8-布袋支架；9-风机；10-密封垫；11-第一轴；12-密封套；13-第一支撑孔；14-密封圈；15-第二支撑孔；16-挡板；17-进料口；18-出料口；19-气缸。

具体实施方式

下面参照附图对本发明的示例性实施方式进行详细描述。对示例性实施方式的描述仅仅是出于示范目的，而绝不是对本发明及其应用或用法的限制。

本发明的实施例公开了一种基于流化床的沸腾方法，一般地，流化床内设置有用于盛放物料的物料板5，物料板5的整个板面上开设有允许气流通过的气孔，气流用于从物料板5的下方经过气孔而吹向物料(该物料可以为颗粒状的物料)。本发明的实施例所公开的沸腾方法为：当物料蹋床时，使气流仅通过物料板5的局部位置以使物料进行局部沸腾，当物料未蹋床时，使气流通过物料板5的不同位置以使物料进行波浪式沸腾和/或对流式沸腾。

应该说明：所述的物料蹋床具体是指物料之间产生粘连的状态，所述的物料未蹋床具体是指物料之间相对独立而没有发生粘连的状态。

根据上述可知，当物料蹋床时，控制气流仅使气流通过物料板5一个局部位置，而物料板5的其他位置限制气流通过，从而使通过该位置的气流的流速和压力大于当物料板5的整个板面上供气流通过时通过该局部位置的气流的流速和压力。由于通过该位置的气流的流速和压力较大，该较大流速和压力的气流能够吹动在该位置蹋床的物料，而使该位置的物料之间彼此分离而在该位置进行局部沸腾，当该位置的物料进行局部沸腾后，若其他位置也蹋床，按照上述方法而使其他位置的物料也进行局部沸腾，从而最终使物料消除蹋床而实现能够完全沸腾的状态。

根据上述可知，当物料未蹋床时，即，物料在气流的作用能够产生沸腾，此时，以使气流先后通过物料板5的不同位置的方式而使物料沸腾，而摒弃了以使气流同时通过整个板面的方式而使物料沸腾。

本发明通过使气流仅通过局部位置而使蹋床的物料能够最终沸腾，省去了人工处理的过程，并通过限制气流通过整个物料板5而使物料沸腾，节约了耗能(气流通过整个物料板5的板面耗能较多)。

能够使物料得以实现局部沸腾的流化床的结构可以有多种，在本发明的一个优选实施例中，物料板5的下方设置有多个并排的翻板4，在此种结构下，所述的当物料蹋床时，使气流通过物料板5的局部位置以使物料进行局部沸腾具体包括：当物料蹋床时，仅打开对应于物料板5的局部位置的翻板4，其他位置的翻板4保持关闭，从而使气流仅通过该局部位置而使该局部位置的物料进行局部沸腾，然后，若其他位置也有物料蹋床，仅打开其他位置的翻板4，从而最终使物料能够在整个物料板5上产生沸腾。

实际上，物料的蹋床可分为两种情况，一种是：物料在整个物料板5的板面上均产生蹋床；另一种是：物料仅在物料板5的一个局部位置产生蹋床，针对这两种情况，使物料产生局部沸腾的方法为：当物料在物料板5的所有位置均蹋床时，仅打开对应于物料蹋床程度低的位置的翻板4，以使气流通过该局部位置而使该局部位置的物料进行局部沸腾；当物料在物料板5的一个局部位置蹋床时，仅打开对应于该局部位置的翻板4，以使气流通过该局部位置而使该局部位置的物料进行局部沸腾。

本发明根据物料蹋床的两种情况，而使物料均进行局部沸腾，特别是当物料在整个物料板5上蹋床时，选取物料蹋床程度低的位置使该位置的物料首先进行局部沸腾，然后再令其他位置进行局部沸腾，从而加快了消除物料蹋床的速度。

应该说明：所述的物料蹋床程度低是指物料之间的粘接程度较小，相对于其他位置最容易通过气流将物料吹动。

能够使物料得以实现波浪式沸腾和/或对流式沸腾的流化床的结构可以有多种，在本发明的一个优选实施例中，物料板5的上方设置有多个并排设置的过滤布袋7，所述的当物料未蹋床时，使气流通过物料板5的不同位置以使物料进行波浪式沸腾和/或对流式沸腾包括：当物料未蹋床时，依次打开翻板4以及与翻板4位置相对应的过滤布袋7而使气流依次通过物料板5的不同位置以及与其该位置对应的过滤布袋7以使物料进行波浪式沸腾，和/或，从头到尾依次打开翻板4并同时从尾到头依次打开过滤布袋7而使气流依次通过不同位置物料以及从尾到头的过滤布袋7以使物料进行对流式沸腾。

根据上述可知，当物料的蹋床问题已被消除后，通过使气流以竖直的流向依次通过物料的不同位置而使物料实现波浪式沸腾，和/或，通过使气流以倾斜交叉的方式通过物料而使物料实现对流式沸腾，在整个过程中，翻板4始终没有全部打开，从而节约了耗能(若翻板4全部打开，为提供气流所消耗的能量较多)。

当物料的蹋床问题消除后，可以使物料仅进行波浪式沸腾或者仅进行对流式沸腾，还可以既进行波浪式沸腾，又进行对流式沸腾。在本发明的一个优选实施例中，在物料的蹋床问题消除后，使物料既进行波浪式沸腾，又进行对流式沸腾，并且使波浪式沸腾先于对流式沸腾。本实施例中，使物料实现波浪式沸腾后进行对流式沸腾的好处是：对流式沸腾能够使物料板上的物料能够充分混合，从而使物料在完成沸腾干燥后能够同时完成充分混合。

上述的翻板和过滤布袋7的对应关系可以是一个翻板对应一个过滤布袋7，也可以是一个翻板与多个过滤布袋7对应。并且在依次打开翻板时，每次可以打开一个，也可以每次同时打开相邻的多个翻板。

如图1至5所示，本发明的实施例公开了一种流化床，该流化床以使物料沸腾的方式对物料进行干燥，该流化床包括：壳体、物料板5、风机9、多个翻板4以及多个第一驱动器。物料板5水平的装设于壳体中，该物料板5将壳体的内部分割成沸腾仓6和进风仓3，沸腾仓6位于物料板5的上方，进风仓3位于物料板5的下方，该物料板5用于盛载物料，该物料板5的整个板面上开设有气孔。壳体的下部对应于进风仓3的位置形成有进风口2，该进风口2与进风仓3连通；壳体的上部对应于沸腾仓6的上部形成有出风口1，该出风口1与沸腾仓6连通；壳体的中上部一侧形成有进料口17，该进料口17与沸腾仓6连通并位于物料板5的上方，物料从进料口17进入沸腾仓6；壳体的中上部的另一侧形成有出料口18，该出料口18与沸腾仓6连通并位于物料板5的上方，且出料口18的高度低于进料口17的高度。风机9装设于壳体外，风机9启动后用于使沸腾仓6形成负压而使外界空气从进风口2进入进风仓3，然后形成气流通过物料板5的气孔进入沸腾仓6，然后从沸腾仓6的出气口流出，气流在经过气孔后，以一定的流速吹动物料。本发明的关键在于：在物料板5的下方设置有多个翻板4以及多个第一驱动器。具体地，多个翻板4并排设置于物料板5的下方，且每个翻板4可转动的装设在物料板5的下方，每个翻板4的转动由一个第一驱动器驱动。多个第一驱动器对应驱动多个翻板4枢转，使翻板4行程打开和关闭两个状态，当翻板4打开时，气流能够从该翻板4对应的物料板5的位置经过气孔来吹动该位置的物料，当翻板4关闭时，气流则不能从该处通过。如此，通过控制不同位置的翻板4的打开和关闭来控制气流从物料板5的不同位置通过物料板5，从而针对性的吹动不同位置的物料。

根据上述可知，当物料蹋床时，仅打开对应于物料板5的局部位置的翻板4，其他位置的翻板4保持关闭，从而使气流仅通过该局部位置而使该局部位置的物料进行局部沸腾，然后，若其他位置也有物料蹋床，仅打开对应位置的翻板4，从而最终使物料能够在整个物料板5上产生沸腾。

物料的蹋床可分为两种情况，一种是：物料在整个物料板5的板面上均产生蹋床；另一种是：物料仅在物料板5的一个局部位置产生蹋床，针对这两种情况，使物料产生局部沸腾的方法为：当物料在物料板5的所有位置均蹋床时，仅打开对应于物料蹋床程度低的位置的翻板4，以使气流通过该局部位置而使该局部位置的物料进行局部沸腾；当物料在物料板5的一个局部位置蹋床时，仅打开对应于该局部位置的翻板4，以使气流通过该局部位置而使该局部位置的物料进行局部沸腾。

在本发明的一个优选实施例中，沸腾仓6的上方设置有并排布置有多个过滤布袋7，每个过滤布袋7处还设置有挡板16以及驱动挡板16通过直线移动打开或关闭的第二驱动器以使挡板16允许或阻止气流通过过滤布袋7，风机9设置于多个过滤布袋7的上方。具体地，翻板和过滤布袋的对应关系可以是一个翻板对应一个过滤布袋，也可以是一个翻板与多个过滤布袋对应。

根据上述可知，当物料未蹋床时，依次打开翻板4以及与翻板4位置相对应的过滤布袋7而使气流依次通过物料板5的不同位置以及与其该位置对应的过滤布袋7以使物料进行波浪式沸腾，和/或，从头到尾依次打开翻板4并同时从尾到头依次打开过滤布袋7而使气流依次通过不同位置物料以及从尾到头的过滤布袋7以使物料进行对流式沸腾。并且在依次打开翻板4时，每次可以打开一个，也可以每次同时打开相邻的多个翻板4。

在本发明的一个优选实施例中，流化床通过控制器控制第一驱动器和第二驱动器来分别控制翻板4和过滤布袋7的开闭，以使物料进行局部沸腾、波浪式沸腾和/或对流式沸腾。具体地，当物料蹋床时，控制物料板5的一个局部位置所对应的翻板4以及与翻板4对应的过滤布袋7打开以使物料进行局部沸腾，并当物料未蹋床时，控制翻板4与过滤布袋7从头到尾的依次同时打开以使物料进行波浪式沸腾，和/或，控制翻板4从头到尾依次打开，并同时控制过滤布袋7从尾到头依次打开以使物料进行对流式沸腾。

现有技术中的流化床使气流通过物料板5的整个板面的气孔，从而使铺设于物料板5上的物料同时被吹动而形成沸腾状态。而若使物料在物料板5上整体的被吹动，需使通过每个气孔的气流流速均满足能够吹起物料的条件，这势必需选用很大功率的风机9以使进气仓形成足够大的风量，导致整个设备耗能较大。

而本发明的流化床通过控制器控制翻板4以及挡板16，使翻板4和挡板16的开闭满足：多个翻板4从首到尾逐个打开时，挡板16从尾到首逐个打开。如此，气流经过气孔后沿斜线流动而从过滤布袋7流出，从而使物料形成翻滚的沸腾状态。该沸腾方式使得翻板4无需全部打开，只需依次打开即可，这使得进风仓3无需很多的空气流量，从而不需选用功率较大的风机9，较小了能耗。

优选地，沸腾仓6中设置有布袋支架8，多个过滤布袋7装设于布袋支架8上。

优选地，第一驱动器为用于驱动翻板4枢转的电机或气缸。

优选地，第二驱动器为用于驱动挡板16直线移动的气缸19。

具体地，翻板4通过第一轴11插入壳体的第一支撑孔13中而实现枢转设置，且第一轴11与第一支撑孔13之间设置有防止漏风的密封套12。物料板5与壳体的内壁之间设置有防止漏风的密封垫10。布袋支架8与壳体的内部之间设置有密封圈14。布袋支架8通过第二轴插入壳体的第二支撑孔15中而设置于壳体上。

虽然参照示例性实施方式对本发明进行了描述，但是应当理解，本发明并不局限于文中详细描述和示出的具体实施方式，在不偏离权利要求书所限定的范围的情况下，本领域技术人员可以对示例性实施方式做出各种改变。

Claims (9)

1.一种基于流化床的沸腾方法，其特征在于，流化床内设置有用于盛放物料的物料板；物料板的整个板面上开设有允许气流通过的气孔，其特征在于，沸腾方法包括：当物料蹋床时，使气流通过物料板的局部位置以使物料进行局部沸腾，当物料未蹋床时，使气流通过物料板的不同位置以使物料进行波浪式沸腾和/或对流式沸腾，物料板的下方设置有多个并排的翻板， 所述的当物料蹋床时，使气流通过物料板的局部位置以使物料进行局部沸腾包括：

当物料在物料板的一个局部位置蹋床时，仅打开对应于该局部位置的翻板，以使气流通过该局部位置而使该局部位置的物料进行局部沸腾。

2.如权利要求1的沸腾方法，其特征在于，

当物料在物料板的所有位置均蹋床时，仅打开对应于物料蹋床程度低的位置的翻板，以使气流通过该局部位置而使该局部位置的物料进行局部沸腾。

3.如权利要求2的沸腾方法，其特征在于，物料板的上方设置有多个并排设置的过滤布袋，所述的当物料未蹋床时，使气流通过物料板的不同位置以使物料进行波浪式沸腾和/或对流式沸腾包括：

当物料未蹋床时，依次打开翻板以及与翻板位置相对应的过滤布袋而使气流依次通过物料板的不同位置以及与其该位置对应的过滤布袋以使物料进行波浪式沸腾，和/或，从头到尾依次打开翻板并同时从尾到头依次打开过滤布袋而使气流依次通过不同位置物料以及从尾到头的过滤布袋以使物料进行对流式沸腾。

4.如权利要求3的沸腾方法，其特征在于，当物料未蹋床时，使物料进行波浪式沸腾和对流式沸腾，且使波浪式沸腾先于对流式沸腾。

5.如权利要求4的沸腾方法，其特征在于，一个翻板与一个或者多个过滤布袋对应。

6.如权利要求5的沸腾方法，其特征在于，在依次打开翻板时，每次打开一个或者同时打开相邻的多个翻板。

7.如权利要求1至6任意一项的沸腾方法使用的流化床，其特征在于，包括：

壳体；

物料板，其设置于所述壳体中以将所述壳体内部分割成位于所述物料板上方的沸腾仓以及位于所述物料板下方的进风仓；所述物料板的整个板面开设有允许气流通过的气孔；

风机，其用于使气流在从所述进风仓经所述物料板进入所述沸腾仓过程中使物料沸腾；

多个翻板，其并排且可枢转的设置于所述物料板的下方，每个所述翻板通过枢转而打开或关闭以允许或阻止气流从对应的所述物料板的位置通过所述物料板；

多个第一驱动器，其用于分别对应驱动所述翻板枢转。

8.如权利要求7所述的沸腾方法使用的流化床，其特征在于，所述沸腾仓的上方设置有并排布置的多个过滤布袋，多个所述过滤布袋与所述翻板对应设置。

9.如权利要求8所述的沸腾方法使用的流化床，其特征在于，每个过滤布袋处还设置有挡板以 及驱动所述挡板通过直线移动打开或关闭的第二驱动器以使所述挡板允许或阻止气流通 过所述过滤布袋。

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