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沸腾干燥机在生产过程中产生的静电和粉尘问题解决方法

发布日期:2012-5-31 14:27:05
 
沸腾干燥机,基本都是以流化床工作原理为基础的,其物料干燥过程的基础就是粉体的沸腾。同时,在排风作用下,容器内细微粉体经捕集袋过滤后排向室外,其捕集的过程就有大量的超细粉的产生,不管是在流态沸腾还是在捕集运行中,沸腾干燥的整个过程均伴有超细的粉体运动。然而,粉体运动存在的过程常伴有静电和粉尘爆炸的二个问题,在某些因素引导下会引起爆炸现象。
  目前国内在处理此类问题时,认为只要安置防爆电机就可行了,实属考虑欠妥。从粉体沸腾的静电和粉尘爆炸问题作理论的探讨,针对沸腾干燥机的防爆安全性提出自己的观点,目的是为了此类设备制造和应用得更完整、更可靠和更安全。
  1.沸腾干燥机粉体沸腾中静电产生的因素探讨
  物料在沸腾干燥机沸腾干过程中,由于干燥气体与物料颗粒表面产生剧烈的摩擦,干燥固体粒子之间也会产生剧烈的碰撞与摩擦,同时固体粒子还与筒体壁面、捕集袋及管路壁面发生剧烈的碰撞与摩擦,使得固体粒子表面带有大量的静电;另一方面,随着固体粒子的不断细化,产生了大量的新生表面,原粒子的表面电荷平衡状态被破坏,使新生粒子表面带上大量电荷。由于聚集、粘附管壁等原因,一旦当整机接地状态不良时,可使积累的静电电荷形成相当高的电压,其在一定条件下会导致静电释放产生的电火花。如果被干燥物料是易燃易爆物,这种静电火花极易引起干燥物料的突然燃烧或爆炸。
  对沸腾干燥机中粉体沸腾的所引起安全隐患,有文献对粉体易产生此二类隐患的预防作了一定阐述,作为沸腾干燥机可作如下的借鉴。
  沸腾干燥机防静电的措施
  对沸腾干燥机中粉体沸腾防止静电可借鉴的措施如下:
  1)捕集袋采用防静电纤维材料制成,及时消除进入袋中的粉体上的静电,避免粉体聚集成块脱落时产生的剥离起电。
  2)采用导体材料作送风管道及各连接部件的连接件,并将整个系统仔细接电,使粉体上的静电能及时地导走。
  3)其它方法,如增大管道直径、减少弯头、定期清灰和出料、操作工人穿戴防静电服操作等,对抑制、减少和消除粉体沸腾过程中的静电也是有效的。
  2.沸腾干燥机中粉尘爆炸产生的因素探讨
  粉尘爆炸的定义为悬浮于空气中的粉尘颗粒与空气中的氧气充分接触,在特定条件下瞬时完成氧化反应,反应中放出大量热,从而产生高温、高压的现象。一般来说,可燃固体在空气中燃烧时会释放出能量,并产生大量的气体,而释放出能量的快慢既燃烧速度的大小在固体(粉尘)暴露在空气中的面积有关。因此,对于同一种固体物质的粉体,其粒度越小,比面积越大,燃烧扩散就越快。若固体的粒度很细,以至可悬浮起来,一旦有点火源使之引燃,则可在极短的时间内释放出大量的能量,这些能量来不及散逸到周围的环境中去,致使该空间内气体受到加热并绝对膨胀,而另一方面粉体燃烧时产生大量的气体,会使体系形成局部高压,以至产生爆炸及传播。
  沸腾干燥机中粉体不安全因素的探讨
  由于不管是在流态沸腾还是在捕集运行中,物料在沸腾干燥机沸腾极易产生大量粉尘,粉尘沸腾极易造成上述的静电火花,即可能造成点火源要素。对于“粉尘云”而言,正如文献所述的“可燃物粉体颗粒大于400μm时,所形成的粉尘云不再具有可爆性。”而当“粉体颗粒度在10μm以下时,则具有较大的危险性”,对沸腾干燥机的捕集袋与排出管道之间的粉体粒度极细的情况下,极有可能上述的“粉尘云”。故对一般物料就极有可能存在着粉尘爆炸的因素,倘如物料中含有可燃细粉组分的话,就意味着具备粉尘爆炸的三个要素,粉尘爆炸的可能性极大。
  如果只在沸腾干燥机中设有防爆电机的话,只是基础上防止“点火源”,其也是此类设备所必须配置的。上述可知,静电和粉尘爆炸是此类设备防爆安全的关键所在,其常被人们所忘却,而药品生产的实际是确保生产设备的安全、可靠和符合相应工艺要求。人们不能只凭“过去没有发生此类事故,对此不必太认真”的概念去生产制造此类设备,应科学性和安全性去考虑。
  沸腾干燥机防粉尘爆炸的措施
  对沸腾干燥机中粉体沸腾防止防粉尘爆炸可借鉴的措施如下:
  1)清除点火源,对于可能产生火源的设备和装置应安装有抑爆系统,在除尘或滤尘设备和管道中设置防爆膜或泄压阀。
  2)经常清除管道和捕集袋内的粉尘,不得有粉尘堆积。
  3)电器设备要采用防爆装置,如防爆电机、加装地线等。
  4)厂房设计要符合预防粉尘爆炸的要求,按抗爆设计,并要有足够的防爆泄压面积.

真空转鼓干燥机装配图 冻干机冷冻干燥机真空冷冻干燥真空冷冻干燥

  首先多功能真空干燥机设备在罐体静止状态下,物料通过进料管由喷淋装置进入罐内进行进料、反应、结晶、浓缩等工序生产,整个罐体底部设计为圆锥形,罐内无明显死角。在密闭状态下,通过搅拌叶的旋转对物料不断翻动,能使物料在反应、结晶、浓缩的过程中更均匀。搅拌叶的形式可以根据物料与工艺要求配置不同的叶片,搅拌转速则通过变频器设置,也可用调速减速机手动调速。

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  氯化石蜡专用真空干燥机的基本信息:氯化石蜡是石蜡烃的氯化衍生物,具有低挥发性、阻燃、电绝缘性良好、价廉等优点,可用作阻燃剂和聚氯乙烯辅助增塑剂。广泛用于生产电缆料、地板料、软管、人造革、橡胶等制品。以及应用于涂料、塑胶跑道,润滑油,等的添加剂。SZG系列双锥回转真空干燥机(氯化石蜡专用真空干燥机,氯化石蜡回转真空干燥机,氯化石蜡干燥机)氯化石蜡专用真空干燥机的产品简介:双锥回转真空干燥机是在密闭的夹层中通入热能源(如热水,低压蒸汽或导热油),热量经内壳传给被干燥物料。物料处于真空状态,蒸汽压下降使物料表面的水份(溶剂)达到饱和状态而蒸发了,并由真空泵及时排出回收。物料内部的水份(溶剂)不断地向表面渗透、蒸发、排出三个过程不断进行,物料在很短时间内达到干燥目的。氯化石蜡专用真空干燥机的使用前检查步骤:1、使用前必须检查各传动系统是否运转正常,各紧固部件是否紧固;2、需润滑的部位是否已注油;3、仪机、仪表、各类泵、阀门是否正常;4、检查电控柜各仪表、按钮、指示灯是否正常,检查接地线是否良好,有无漏电,短路现象存在;5、检查各种管道进出水、液、汽应畅通;6、检查调速按钮是否在零的位置;7、如果是采用蒸汽加热的要检查干燥机转鼓夹套内的水是否被排干净,排完夹套中的水后要关闭旁通,打开疏水阀;8、检查干燥机转鼓的出料口和人孔是否密闭,螺丝等是否拧紧;9、检查干燥机转鼓内是否清洁到位,经常检查干燥机内转鼓袋,是否堵塞、破损,应及时清洗更换,保持真空畅通;10、检查出料工具是否齐全和清洁;11、启动干燥机前,确认设备周围无人,无障碍方能启动。电加热回转真空干燥机是如何升温加热的?

  我国原料药和药用中间体(以下统称原料药)以其低廉的价格在国际市场占有重要地位,我国加入WTO既给制药行业带来了机遇,同时也给制药行业带来了新的挑战。出于各种不同的目的,近两年来各原料药进口国对我国制药企业的生产过程和社会责任提出了更高的要求,因此各种认证迅速在制药行业展开,同时我国的《药品生产质量管理规范》(GMP)认证工作也在加快进程。这些认证的重点对原料药来说都集中在精、干、包岗位,干燥器的合理选择显得尤为重要。干燥装置必须符合GMP要求,保证药品生产过程的合理、产品均一、无积料、可以满足在线清洗(CleaninginPlace,CIP)要求等,用于无菌原料药上的干燥装置还要满足在线灭菌(SterilizinginPlace,SIP)的要求。目前,我国原料药干燥器类型比较多,大致有真空干燥箱、真空回转干燥器、三合一、气流干燥器、喷雾干燥器、沸腾床、流化床、冷冻干燥机等几大类。下面分别就其各自特点和适用条件进行简要论述。1真空干燥箱真空干燥箱为较古老的干燥装置,箱内被加热板分成若干层。加热板中通入热水或低压蒸汽作为加热介质,将铺有待干燥药品的料盘放在加热板上,关闭箱门,箱内用真空泵抽成真空。加热板在加热介质的循环流动中将药品加热到指定温度,水分即开始蒸发并随抽真空逐渐抽走。此设备易于控制,可冷凝回收被蒸发的溶媒,干燥过程中药品不易被污染,可以用在药品干燥、包材灭菌及热处理上。在上世纪80年代原料药行业多用此设备为主要干燥器,但由于不易对料盘进行在线清洗和在线灭菌,干燥速度慢,工人劳动强度大,而且为实现药品均一性,干燥后还要经混粉装置混合,现原料药大生产上已很少应用,多用于中、小试生产或包材热处理。2真空回转干燥器真空回转干燥器源自双锥混合器,多为圆柱形器身、两头锥形,也俗称双锥干燥器。锥体中部有两中空悬轴,用以设备旋转支撑和真空、热水的通道。药品在干燥器中边干燥边转动,对整批药物的均一性有良好保证。热介质由一端中空管进入夹套,器内热气随另一端中空管中的排气管排出,并经冷凝回收挥发的溶媒。此设备在上世纪80年代由上海医药工业研究院开发,在我公司青霉素生产上试用成功,并很快在全国抗生素行业得到推广,目前国内制造厂家很多。后来又出现了单轴回转干燥器多维旋转干燥器、倾斜式回转干燥器等类似产品。此设备的配套装备有真空系统、溶媒回收系统、清洗灭菌系统等。由于此设备操作简单间歇生产易于调节、可以进行在线清洗和在线灭菌,因此成为中小型抗生素原料药企业的^干燥器,像青霉素、洁霉素、金霉素、咖啡因等都可选用。设备选择时主要考虑两个中空轴的同心度和空心轴的密封问题,为保证设备运转平稳,同心度要求轴端跳动量小于0.01mm,空心轴的密封效果主要是防止润滑剂或填料污染药品。3三合一设备三合一指把过滤、洗涤、干燥三道工序合在同一设备中进行,在医药行业非常具有代表性,此种设备在上世纪90年代以后发展迅速由设备形式又分为带式、罐式、离心式等几种类型。带式三合一又有步进式和连续式两种,主要是滤带的前进方式不同,工作流程完全相同物料由加料器均匀地铺在滤带上,滤带由传动装置拖动在干燥机内移动。在洗涤、抽滤段进行溶媒洗涤,真空冷抽回收溶媒母液;干燥段热空气进入,真空排除并冷凝回收溶媒。用于大产量成批生产,适用于透气性较好的颗粒物料的干燥,成品干燥均匀,在我国维生素C和青霉素行业应用很广。由于此设备相对密闭性较差,不能很好地安排在线清洗和在线灭菌,因此只适合于非无菌原料药和药用中间体的干燥。此设备加料器和滤带纠偏装置对设备正常运行起着关键作用,另外配套设施如加热器、真空系统对设备产率也有很大影响。用于医药行业的此类设备主要是进口的或进口主要部件自行组装,国产的此类设备只应用在化工、食品中药等行业,近年在药机行业也有公司进行仿制,但在制药行业成功的应用并不多见。罐式三合一,罐体类似一个大型抽滤器,底盘为金属烧结板滤网、支撑板和加热板组合而成,罐身有夹套用于加热和冷却,罐内有可上下运动的搅拌器,搅拌器为中空结构,通入介质用于加热和冷却,在干燥阶段起主要作用。物料进入设备后先进行抽滤,然后加入洗涤介质浸泡一定时间,冷抽或加压抽滤到一定程度,搅拌、底盘、夹套同时通入加热介质,同时抽真空进行干燥,根据经验并取样合格后停止干燥,由出料口出料。此设备的搅拌密封和烧结板^为关键,配套设备有液压系统、真空系统、加热和冷却单元等。由于此设备是全密闭的,如再增加自动排料系统,设备完全可以做到在线清洗(CIP)和在线灭菌(SIP),所以非常适用于无菌原料药的生产,近几年此类设备已大量应用于青霉素钠盐和半合抗生产。进入21世纪随着GMP认证步伐的加快,我国药机行业大力开发或仿制同类进口设备,但由于加工精度和工序控制方面的差距,国产的三合一设备主要应用在非无菌原料药的生产上。离心式三合一,在立式过滤离心机的基础上增加了热风干燥的功能,有过滤袋或金属滤板等多种形式,生产过程和罐式三合一基本相同,只不过把抽干变为离心甩干,可大大降低单批料的生产时间,但受离心机料仓容积限制,单批生产能力有限,比较适合中、小批量无菌原料药的生产使用。由于此设备可以把料仓和传动装置分别放在无菌室内、外,设备检修不需进入无菌室,生产使用很方便。近年国内原料药行业有合资企业引进此类设备,国内近年也有仿制品问世。4气流干燥装置气流干燥适用于易脱水的颗粒、粉末状物料,可迅速除去物料水分(主要是表面水分)。在气流干燥中,由于物料在干燥器内停留时间短,使干燥成品的品质得到^佳的控制。湿物料通过加料器与热气流充分混合,在干燥的同时在风力吸引下进入干燥管进一步均匀干燥。风力无法吸引的湿重颗粒在干燥器内继续被撞击、破碎、干燥,直到能被风吸起进入干燥管,干燥管末端为旋风分离器。此设备在制药行业主要用于土霉素和部分保健品的生产。5喷雾干燥器此设备干燥过程类似于气流干燥。空气初滤后由加热器加热,产生的热空气经若干级过滤(按药品等级选用),然后于干燥室顶部蜗壳通道由热风分配器产生均匀旋转的气流进入干燥室内。物料经过滤通过离心式雾化盘或压力喷嘴,产生分散、微细的料雾,料雾与旋流的热空气接触,水分迅速蒸发,在极短的时间内物料得到干燥。此设备适合于溶液、乳浊液、悬浊液、糊状液等流动性好的液状料干燥,我公司从20世纪50年代到现在一直采用此种设备生产链霉素,现在原料药行业像链霉素、庆大霉素和多种生物提取物的干燥都可选用此设备。6沸腾床此设备药品从床身上部加入,热风从底部吹入,并穿过多孔分布板与一定料层厚度的物料接触,物料呈流化、沸腾状态,在气流中上下翻动、互相混合与碰撞,气固之间接触面积大,进行剧烈的传热传质,较大地提高了干燥速度和干燥效率,是一种理想的干燥设备。对一些较湿的物料可一次干燥达到要求的水分指标。流化沸腾状态热效率高。停留时间可以调节,易于得到低水分的成品。大小颗粒在床面上可得到分级,粗粒可从床身排出,细粉由集尘器排出。有的物料,布袋除尘可做在主机内(内置式),节约占地面积,结构简单,投资少。此设备适合于粉、颗粒和丝、条状物料干燥,设备全密闭,可以进行在线清洗和灭菌,在制药行业中抗生素和半合抗生产上应用很广。7流化床此设备有流化床和振动流化床,药品干燥受流动性影响大多选用振动流化床。干燥器由振动电机产生激振力使机器振动,物料在给定方向的激振力作用下跳跃前进,同时床底输入热风使物料处于流化状态,物料颗粒与热风充分接触,进行剧烈的传热传质过程,此时热效率^高。上腔处于微负压状态,湿空气由引风机引出,干料由排料口排出,从而达到理想的干燥效果。此设备流化均匀,无死角,温度分布均匀,热效率高。适用于颗粒、粉、条、丝梗状物料干燥,像淀粉、葡萄糖及很多大批量生产的药用中间体均可选用。8冷冻干燥机真空冷冻干燥机适用于热敏性或易氧化药品的干燥,俗称冻干机,主要包括冻干箱、真空系统、加热系统、制冷系统等。按搁板面积可分为小型实验冻干机、中型生产冻干机、大型工业生产冻干机。原料药和制剂药的干燥应用冻干机的都很多。主要要求其可靠性高,灭菌功能齐全,同一搁板内和板层间的温差不大于1.5℃,这也就必须要求搁板的平整度要好。用此设备干燥原料药时,为保证产品的均一性,^好增加混粉器。氨苄青霉素、大量血制品、人工培养药物、抗体、疫苗等大都选用冻干机。近20年来随着改革开放的进程,制药行业迅猛发展,同时药机行业也呈现百花齐放的大好局面,笔者由于工作原因有幸对以上几种干燥装置有过应用经历,由于见识所限还有很多好的干燥器未介绍到,如盘式干燥器、喷动床干燥器、闪蒸干燥器、微波系列干燥器等。干燥器选用时要根据药品特性、成品要达到的理想状态而定,尤其要考虑无菌原料药干燥设备的材质和无菌保证。我国制药干燥设备在江苏一带发展很快,专业干燥设备厂非常多,其产品既有通用性,也各有特点,这就为用于原料药干燥的进口设备国产化和选择符合《药品生产质量管理规范》(GMP)的理想干燥器提供了条件。^分析干燥机使用与维修

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