喷动流化床喷雾造粒过程实验研究

流态化与气溶胶综述

喷动流化床喷雾造粒过程实验研究

卜

伟，程

榕，郑燕萍

310014）

（浙江工业大学化学工程与材料学院，浙江杭州

摘要：为了研究喷雾造粒过程中影响颗粒粒径生长速率的因素，本

的一种发展趋势；制药工业中制备不同大小粒径具有缓释程度的颗粒药剂也具有重要意义。

对造粒技术的研究多集中在普通喷雾流化床中，在造粒过程中颗粒的运动具有较大的随机性，颗粒与雾化液滴的接触机会并不均等，造成雾化液滴在颗粒上的涂层不均匀，且床层底部容易造成死角。为了改进这一缺点，对普通喷雾流化床进行一定的改进，在床层底部中心区域通入流速较大的一股喷动气流，周边通入辅助流化气体，以使床层中颗粒呈规则的喷泉运动，这种形式的喷动流化床起源于50年代的加拿大[4]，近几十年来得到了飞速的发展。目前国内对喷动流化床内颗粒的流体力学特性进行了较多的研究，本实验在前人研究的基础上，重点考察了造粒过程中各影响因素对颗粒生长速率的影响。

文中在自建的喷动流化床上，以玻璃珠为晶种，工业级碳酸钾溶液为涂敷液，对流化气速、喷动气速、床层温度、溶液流量和浓度等因素对颗粒生长速率的影响进行了实验研究。实验结果表明，颗粒的生长速率随流化气速、喷动气速、床层温度的增大先增大后减小；随溶液浓度、流量的增大而增大。

关键词：喷动流化床；喷雾造粒；生长速率中图分类号：TQ051.1

文献标识码：A

文章编号：1008-5548(2008)05-0009-04

StudyonSprayingGranulationProcess

inaSpout-fluidizedBed

BuWei，ChengRong，ZhengYanping

(CollegeofChemicalEngineeringandMaterialsScience,ZhejiangUniversityofTechnology,Hangzhou310014,China)

Abstract：Inordertoinvestigatetheeffectivefactorsongrowthrateofspraygranules,thegranule’sgrowthratewereresearchedexperimentallyforvaryingvalueoftheparametersincludingthefluidizinggasvelocity,bedtemperature,spoutinggasvelocity,solutionconcentrationandflux,withglass-beadsasseedparticlesandpotassiumcarbonateasgranulationmaterial.Theexperimentalresultsshowedthatthegrowthratedecreasedwithincreasingfluidizedgasvelocity,spoutedgasvelocity,temperatureandincreasedwithincreasingsolutionconcentrationandflux.Keywords：spout-fluidized；spraygranulation；growthrate

1

1.1

实验部分

实验物料

实验采用国家标准一级碳酸钾（K2CO3质量分

数≥98.5%）[5]溶液作为涂敷液，以粒径为0.8~1.0mm的玻璃珠作为晶种。

1.2实验设备及流程

图1为实验装置示意图。实验过程中，喷动气由

造粒作为一个广义的概念，其目的就是改变颗粒的尺寸，如使大块物料变成小颗粒，或使小颗粒尺寸增大[1]。目前工业上普遍应用的流化床喷雾造粒已经广泛应用于多种产品的制造过程，如肥料、药品、工业化学品、食品（尤其是速溶食品）、陶瓷、核燃料[2]以及树脂工艺[3]等。造粒颗粒的大小对产品的后续应用有着重要的影响，在化肥工业中大颗粒尿素具有硬度高、肥效好、用途广等优良特点；在新型有氧洗衣粉中，制备大颗粒的强氧化剂过碳酸钠也是以后

收稿日期：2007-12-04,修回日期：2008-02-24。

第一作者简介：卜伟（1983-），男，硕士研究生，研究方向：流化床喷雾造粒。电话：13957158012，E-mail：buwei2002@163.com。

1.鼓风机，2.气体转子流量计，3.电加热器，4.喷动流化床造粒机，5.旋风分离器，6.布袋除尘器，7.引风机，8.喷涂液罐，9.恒流泵，10.转子流量计，11.油水分离器，12.空气压缩机，13.U形压差计14.二流式喷嘴，15.气体分布板，16.调节阀，17.热电阻，18.取样口。

图1

实验装置示意图

Fig.1Schemeofexperimentdevices

200８年第14卷第5期

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