多功能实验型流化床操作章程

2025-05-29

一、产品功能:

A 干燥功能:湿物料进行负压干燥

B 制粒功能:制成的颗粒更均匀、细粉少、流动性更好

C 包衣功能:可以对颗粒、微丸、药物粉末进行功能层包衣;也可对颗粒、微丸进行药物敷层包衣。

二、特点:

生产能力:制粒 35 - 350g/批 包衣 40 - 480g/批

外形尺寸:850mm×650mm×650mm

整机功率:2kw

重量:68kg

该流化床采用卡入旋转式安装锅体结构,锅体更换非常便捷,锅体安装好后再气动连锁锁定和保护,采用与生产型流化床同样的工作原理。该机型非常适合于新药研发初期的少量物料的处方工艺摸索,进而也可以进行工艺放大参数的摸索,以便验证新药处方工艺的可行性,能够大大的降低今后向产业化大生产转移的风险。设备性能稳定,产品工艺重现性好。广泛应用于医药、食品、化工等行业。

三、使用 SOP:

设备工作原理:

  1. 流化干燥

湿物料以批为单位加入流化床中进行干燥。流化干燥过程中,颗粒同时也进行了混合,并悬浮在热空气中。持续流化干燥直到颗粒的水分达到工艺的要求。风量大小的控制主要取决于颗粒粒径及密度的大小。热风通过专门的进风系统共给。干燥过程中应根据工艺的要求调整热风温度。干燥结束,可以进行冷却后再出料,一批完成后进行下一批的生产。

  1. 流化床制粒

根据不同的工艺要求,通常采用从上面喷雾制粒(顶喷制粒工艺),或者个别情况下,从底部喷雾制粒(底喷制粒工艺)。流化床制粒过程,先将干物料加入流化床中,通过向上运动的热空气进行加热,物料保持良好的悬浮状态,选择合适的粘合剂通过喷雾系统喷入进行制粒。制粒完成后,干燥到符合工艺要求的水分后出料,进行下一批次的生产。

  1. 流化床包衣

3.1 顶喷包衣:

这个工艺主要用于普通包衣,也可用于肠溶包衣顶喷包衣过程中,热风经过底部的气流分布板将颗粒向上吹起,保持良好的化状态。

包衣液通过喷嘴自上而下喷入流化床,与颗粒运动方向相反。喷雾包衣后的颗粒经过向上的热空气进行干燥。低粘度的雾化小液滴确保了衣膜的均匀性。

3.2 底喷包衣:

这个工艺特别适合于控释制剂的包衣

只需要进行少量包衣即可形成一个完整密封的表面衣膜。

喷嘴安装的方向与热空气通过气流分布板进入流化床的方向一致。通过是流筒以及内外开孔率不同的气流分布板,使得颗粒在导流筒内加速上升的同时进行了喷雾包衣。

操作流程如下:

安装及调试

  1. 设备安装

1.1 滤袋架及滤袋的安装

接通电源和气源,将准备好的已清洁的状态良好的滤袋架的形状要求装在过滤扩展室内。

1.2 顶喷装置或底喷装置的安装:根据工艺操作选择顶喷或者底喷装置,每次只能选择一种操作工艺。

1.2.1 顶喷装置

安装过滤袋,并装到扩展室上,将过滤扩展室用卡箍固定好,可将喷枪固定于一个定位孔内(根据实际实验情况而定),然后用柱塞蜜蜂另一个定位孔。安装喷枪时,约使喷枪位于扩展室中间,用于物料流化干燥时,不用装喷枪,用柱塞密封两个定位孔即可。放入物料,然后使进风管对准设备下方的管道,把物料锅风段和物料槽连接好,放入物料,然后使进风管对准设备下方的管道,把物料锅对准扩展室,用卡箍连好后,再将进风段用卡箍连接好;随后安装温度探头即可运行。顶喷装置可用于物料一步制粒和流化干燥。

1.2.2 底喷装置

安装过滤袋,并到扩展室里,将扩展室用卡箍固定好,用柱塞密封两个定位孔把枪头固定在进风段上,安装上气流分布板(根据实际情况选择相应的分布板),然后把喷嘴芯拧好,把筛网和分布板就位好,然后把进风段与物料槽用卡箍连接好,把导流筒安装在物料桶中,根据物料的批量调导流筒距气流分布版的高度(一般为 5~10mm),用卡箍连接好后再将进风段用卡箍连接好,插入温度探头即可运行。底喷装置主要用于颗粒或微丸包衣。

  1. 设备调试

2.1 顶喷装置或底喷装置的升降调试

选择一种工艺操作模式,接通电源和气源,按照操作步骤进行。

2.2 喷枪雾化效果的调试

将输浆管、压缩空气管接入喷枪,输浆管的另一端通过蠕动泵插到要进行喷雾用的液体中,启动系统至喷雾运行状态,调节雾化压力和蠕动泵转速来调节雾化效果。雾滴大小与液体流量成正比,与雾化压力成反比,雾化角度(微调)可通过调节雾化压力和调节喷枪头的空气帽来完成。

2.3 喷枪的安装调节

2.3.1 根据物料的批量,选择相应的顶喷枪固定高度,将顶喷枪放入定位孔,使喷嘴垂直向下对准容器中心后将喷枪固定。

2.3.2 底喷枪放入喷枪座,喷嘴自下向上喷,方向与物料运动方向相同,导流筒与筛板之间的间隙通过手动调节,以保证物料由于进风气流的推力,形成一个循环的流动状态。

2.4 启动喷雾运动状态的几点说明

2.4.1 启动喷雾之前应将物料预烘一段时间,待物料温度到喷雾允许值时才能进行喷雾制粒或包衣工作。

2.4.2 制粒或包衣过程中,可根据流化状况、成粒或包衣情况随时调节风机频率蠕动泵转速、雾化压力,以维持流化床内液体蒸发的相对平衡状态,并通过调节雾粒大小以获得适度颗粒或包衣膜。

2.4.3 当流化床内出现通过调节频率、流量等参数无法改善的异常情况时(如沟流结块、塌床等)应停止喷雾,可通过把风量降到最小马上又把风量升到很大来处理或通过调大风量手动进行多次振荡清粉来处理,待流化状态趋于正常后,再重新恢复喷雾。

2.5 检测设备的风机、过滤袋的反吹、蠕动泵的运行及温度显示是否正常。

2.6 要观察筒体内的情况时,可以按“照明”打开观察灯,再按“照明”关灯。

操作步骤

1 使用前检查

1.1 检查设备内外表面是否已清洁干净,设备是否完好可使用,电、压缩空气等是否供应到位。

1.2 在开始操作之前,将温度探头连接到筒体,并检查设备筒体密封是否完全。

2 使用操作

2.1 公共操作步骤

2.1.1 打开压缩空气,检查压缩空气是否在 0.4 - 0.6MPa。

2.1.2 连接总电源,再将流化床控制柜右侧的电源开关置于“ON”,接通总电源。

2.1.3 根据功能选择,按照喷枪安装要求将喷枪安装到位。

2.1.4 将配制好的物料加入物料槽中。

2.1.5 将物料槽固定好。

2.1.6 将物料温度传感器接插到位。

2.2 工艺控制(装置为顶喷装置)

2.2.1 根据工艺要求,设定参数,适时调整风机流量:进风温度和反吹间隙时间。

2.2.2 打开风机按钮、加热按钮、反吹按钮,将设备烘干待用。

2.2.3 设备烘干后,投放物料。将物料温度传感器接插到位。

2.2.4 依次点击“风机开”、“加热”、“反吹”图标,进行物料干燥,旋动旋钮调整进风量,使物料流化均匀,点击“进风温度”,设定加热温度,将物料进行干燥。

2.2.5 记录参数,以备查验和参考使用。

2.2.6 物料干燥,水分达到工艺要求后,先停止加热到 50 度以下再停风机,拆卸物料槽。

2.3 顶喷工艺控制

2.3.1 调节喷枪:按设备安装与调试的步骤进行操作。

2.3.2 将喷雾雾化压力气管和喷液管分别接到相应的接口上。(上管液体,下管气体)

2.3.3 待物料温度到喷雾允许值时,才能进行喷雾制粒或包衣工作。

2.3.4 按工艺要求调节雾化压力数值,开启蠕动泵电源,在蠕动泵上输入工艺要求参数,按蠕动泵“START/STOP”按钮,开始供液,正式进行一步制粒或包衣。

2.3.5 记录参数,以备查验和参考使用

2.3.6 喷雾制粒或包衣完毕后,可再喷入少量的纯化水(或乙醇,也可根据粘合剂或包衣的溶剂而定),以清洗残留在供液系统管道内的粘合剂或包衣液。

2.3.7 物料干燥,水分达到工艺要求后,可按照停机操作步骤进行停机和出料。

2.4 底喷工艺控制

2.4.1 调节喷枪:按设备安装与调试的步骤进行操作。

2.4.2 将喷雾雾化压力气管和喷液管分别接到相应的接口上。(上管气体,下管液体)

2.4.3 待物料温度到喷雾允许值时,才能进行喷雾制粒或包衣工作。

2.4.4 按工艺要求调节雾化压力数值,开启蠕动泵电源,在蠕动泵上输入工艺要求参数,按蠕动泵“START/STOP”按钮,开始供液,正式进行一步制粒或包衣。

2.4.5 记录参数,以备查验和参考使用。

2.4.6 喷雾制粒或包衣完毕后,可再喷入少量的纯化水(或乙醇,也可根据粘合剂或包衣的溶剂而定),以清洗残留在供液系统管道内的粘合剂或包衣液。

2.4.7 物料干燥,水分达到工艺要求后,可按照停机操作步骤进行停机和出料。

2.5 停机操作步骤

2.5.1 点击“加热”停止加热,降温。

2.5.2 待进风温度显示低于 50°C 时点击“反吹”,“风机”,停机。

2.6.1 操作面板有一红色的急停按钮,当操作或设备发生异常情况时,可迅速按下此按钮,设备将停止工作,处于待机状态。从而使人员及设备的安全得到最大的保护。

2.6.2 工艺控制中,风机与加热和喷雾系统有联锁保护,当风机停止时,加热也将停止,从而可以避免当风机停止时加热还在继续而导致局部受热损坏设备元器件。

注意:加热时不能将变频器调节为“0”,否则电加热还在工作温度会急剧上升,

2.7 拆卸及清洁操作步骤

2.7.1 拆卸

2.7.1.1 拆卸进风段和物料槽上口的快连接。

2.7.1.2 取下筒体,倒出物料。

2.7.1.3 拆卸喷枪要特别小心,轻拿轻放,不要损伤关键部件。

2.7.1.4 把取下的部件分别放好,准备清洗。

2.7.2 清洁

2.7.2.1 注意清洗死角(如筒体下沿、各个角落等),清洗设备内表面时注意不要用硬物擦洗,以免造成内表面刮痕。

2.7.2.2 如果物料粘附在设备表面很难清洁,可以选择如乙醇(或其他相适宜的溶剂先进行擦洗,再用水冲洗,设备洗好后要擦干,或用压缩空气吹干,存放于指定地方备用。

2.7.2.3 拆洗喷枪时要非常小心(如普通清洗不干净可用乙醇等适宜的有机溶剂(但不可用丙酮)超声清洗),洗干净后存放于指定地方备用。

2.8 做好实验记录、设备的运行及清洁记录。

四、注意事项及危险标识:

仔细阅读、理解警告说明!

操作之前请确定所有零件安装正确!

操作之前请确定所有活动部件位于传感器产生接触摩擦!

如怀疑机械故障,请勿试图操作本机!

警告!!!

拆卸前请关掉电源!!!

⚠️ 警告!!! ⚠️

请注意清理粉料和黏合剂中的硬物!

防止在工作时讲蠕动泵头、硅胶管、筛网等损坏

⚠️ 警告!!! ⚠️

安装完毕后请检验引风机的旋转方向是否正确!

本机的外表面无论在什么情况下都

不要用硬物撬、敲、捶打等!

⚠️ 警告!!! ⚠️

组装、拆卸前都请断开电源!

⚠️ 警告!!! ⚠️

所有松散部件都必须用清水及适合的清洁剂进行冲洗!

⚠️ 警告!!! ⚠️

应使用湿布(不掉毛)将本机壳体擦拭干净!

请勿使用软管直接对控制柜内的部件进行冲水清洗。

 

五、常见故障及排除方法

状况 产生原因 排除方法

流化状态不佳 1. 时间没有抖袋,布袋上吸附的粉末太多2. 滤袋是否未锁紧3. 床层负压过高,粉末吸附在滤袋上4. 进风或排风过滤器阻塞,风阻太大 1. 检查抖袋电磁阀、过滤袋2. 检查锁紧装置3. 调小风机风量,抖袋清粉4. 检查清洗或更换过滤器

排除空气中细粉末过多 1. 过滤袋破裂2. 床层负压过高将细粉挤出3. 滤袋破旧 1. 检查过滤袋,如有破口、小孔,必须补好,方能使用2. 调小风机频率3. 更换滤袋

制粒时出现沟流或死角 1. 颗粒含水分太高2. 湿颗粒进入物料槽放置过久3. 温度过低 1. 降低颗粒水分2. 先不装足量,等其稍干后再将湿颗粒加入;湿颗粒不要久放,可通过风量大小的调整及多次振荡清粉来处理3. 升温

干燥颗粒时出现结块现象 1. 部分湿颗粒在物料槽中压死2. 抖料周期太长 1. 可通过风量大小的调整及多次振荡清粉来处理2. 调节抖袋时间

制粒操作时分布板上结块 1. 压缩空气压力大小2. 喷嘴有块状物阻塞3. 喷雾出口雾化角度不好4. 喷枪位置较低 1. 调节雾化压力,检查喷嘴开闭情况是否灵活可靠2. 调节供液流量,检查喷嘴排除块状异物3. 调节喷嘴的雾化角度4. 调节喷枪高度

制粒时出现豆状大的颗粒 1. 雾化效果不佳2. 粘合剂流动性差 1. 调节供液量和雾化压力2. 改善粘合剂的流动性

 

主要参数

项目 单位 参数

生产能力 g/batch 制粒 35~30g包衣 40~250g

最大耗电功率 kW 2

电源制式 V 220

风机最大流量 m³/h 66

风机最大压力 Pa 2700

风机最大功率 kW 0.94

风机最大转速 r/min 2900

电加热功率 kW 0.8

最高加热温度 °C 80

压缩空气压力 MPa 0.6

压缩空气耗量 m³/min 0.2

出风系统 / 20μm 过滤袋后,加中效过滤器后排入大气

雾化系统 / 手动阀可调

低压电器 / 施耐德电器、欧姆龙继电器

整机重量 / 88kg

温度控制 / 富士温控仪

风机控制 / 台达变频器

面板控制 / 信捷