振動流動床と省エネルギー対策のメリットとデメリット

振動流動床と省エネルギー対策のメリットとデメリット

振動流動床は、対流乾燥の種類に属する製薬業界の乾燥のための従来の装置です。対流乾燥機の働き方は、熱が熱気で直接湿潤材に伝達され、水分が気化すると同時に水蒸気が取り去られるというものです。乾燥機自体に加えて、装置はまたファン、ヒーター、セパレータおよび他の補助装置を備えています。振動流動床は、100メッシュを超える粒径を有する結晶化粒子に適している。

振動流動床の利点は次のとおりです。

(1) 2つの相の熱と物質移動係数は固定ベッドのそれよりも高く、時間を短縮し、機器の生産能力を向上させることができます。

(2) 装置は高い生産強度を有し、連続的または断続的に作動することができる;

(3)固体粒子の流動化は流体の特性を有するので、操作と制御が容易であり、特定の労働強度を低減することができる。

(4) 装置は簡単で、維持し、製造しやすい。

(5) 安全運転が良好。

振動流動ベッドも欠点があります。

(1) 一般的に、壁に付着し凝集しやすい材料には適していません。

(2)流動床は、異なる密度を有するいくつかの材料の流動化には適していない。

(3) 製品形状に厳しい要件を持つ材料には適していません。

(4)振動流動床の操作中の材料の粒径に対して一定の要件があり、粒子径は一般に30 μ m~6mmである。粒子サイズが小さすぎると、気流で持ち去られやすく、大きすぎると流動化が容易ではありません。

(5) ファン、ヒーター、セパレータ、ダストキャッチャーなどの補助装置が必要なため、装置はかさばり、広い範囲をカバーします。

(6)低熱損失と高い熱効率(一般に約80%)の利点を有する。振動流動床の熱効率は、一般的に40%~60%である。省エネルギーの観点から、熱効率を向上させる必要がある。

振動流動床装置は、その構造が簡単で、メンテナンスが容易で、安全が良いため、医薬品、化学、食品、その他の産業で広く使用されています。現在、製薬業界における流動床乾燥装置の一般的なタイプには、主に沸騰乾燥機、水平沸騰乾燥機、振動流動式床乾燥機が含まれる。

流動床装置に関する限り、その欠陥は、高エネルギー消費装置に属する、すべての低エネルギー利用率の第一です。振動流動床のエネルギー消費量は、主にファンが消費する電気とヒーター熱交換によって消費される蒸気です。蒸気消費量はエネルギー消費量の大部分を占めています。振動流動床の設計および製造業者にとって、技術的な手段の点で振動流動床のエネルギー利用率を改善する必要がある。

アプリケーションの実践を要約すると、省エネ効果を改善する方法は3つあると思います。

(1)流動床の振動のシール効果を強化する。以前は、一部の沸騰乾燥機の沸騰ポットが機器本体とうまく組み合わされておらず、深刻な空気漏れ現象がありました。このようにして、外冷気は鍋に入り、熱気の温度を大幅に下げ、乾燥効果に影響を与え、熱効率を低下させる。

(2) ヒーターの熱交換効果を改善する。ヒーターは、構造上荒れ、蒸気消費を増加させる低熱交換効率を有します。現在、流動床乾燥装置を備えた多くの乾燥機は、熱交換用の鋼管巻きフィンを使用しています。鋼管は材料費を節約できますが、熱伝達では銅管ほど良くはありません。

(3) 排気を再利用します。流動床から抜き出した尾風の温度が自然空気よりも高い場合、尾風の一部を使用してヒーターに入り、蒸気損失を低減することができる。

また、乾燥装置の各タイプは、独自の利点を有し、また、様々なタイプの乾燥装置の組み合わせも、エネルギーを節約する方法の一つです。消費電力を節約するために、乾燥初期段階では流動乾燥が採用され、乾燥の後半ではマイクロ波乾燥が行われ、乾燥時間を短縮して蒸気の消費を節約します。