自吸式投料—固體粉料投料新方式

2021-07-14 02:21:49

在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中，向液體中投入固體粉料是制藥、食品、化工和化妝品行業(yè)中最常見的生產(chǎn)工藝。目前，一種全新的固體粉料的投料方式在歐洲廣泛應用，它不僅能有效解決粉體物料在投料過程中的安全問題，同時還可將投料與物料的混合攪拌同步進行，真正實現(xiàn)了投料和溶液混合的一次完成，有效提高了生產(chǎn)加工能力。
傳統(tǒng)的投料工藝傳統(tǒng)的投料方式多采用直接投料法，即通過固體物料本身的重力直接將物料加入到反應罐中，并使用攪拌設備將固體物料與液體進行混合。其工藝較為簡單，但存在以下幾個問題：
. ■　固體物料與機械部件摩擦產(chǎn)生的靜電，以及靜電所帶來的爆炸隱患；
■　直接投料產(chǎn)生的粉塵飛揚問題，以及粉塵對操作者的身體危害；
■　直接投料很容易產(chǎn)生物料的結塊，造成混合不均勻；
■　設備的清洗，安裝及消毒規(guī)定很難達到GMP/FDA的標準。
左圖為傳統(tǒng)的、通過固體粉末自身的重力，直接將物料投入到反應罐中的生產(chǎn)方式。該方式明顯存在著爆炸隱患。因為物料在投放過程中會聚集大量靜電，一旦產(chǎn)生火花，爆炸就不可避免地發(fā)生了。這種通過固體粉末本身的重力直接將物料投入到反應罐中的生產(chǎn)方式，已作者任職于上海威勒機電設備有限公司經(jīng)在歐洲明令禁止使用，尤其禁止在防爆區(qū)域的作業(yè)。
自吸式投料的原理自吸式投料采用的方式，主要建立在“扁平式”文丘里管的基礎上，是將固體物料直接與液體混合并輸送到反應容器中的一種投料裝置。該工藝可使固體物料與液體最大限度地接觸，從而使固體物料均勻地混合進入液體中，固體物料被不斷吸入，其吸入量每小時可達到10噸。根據(jù)文丘里原理，液體以一定的速度在管道中流動時，通過一個縮徑使得液體產(chǎn)生加速，如下圖所示的（3）；加速后的液體進入噴射倉后，如下圖所示的（1）；由于噴射產(chǎn)生負壓，從而使倉內(nèi)，如下圖所示的（5）的固體物料被吸入管道中并隨管道一并送入混合器或反應罐內(nèi)。對某些工藝，還可通過增加液體進口方式來補充進料，如下圖所示的（6）和（7），作為進料孔允許同時有少量額外液體或漿體直接注入到溶液中。由于固體物料直接與液體進行混合，消除了靜電生成的可能，其設計完全符合防爆標準以及FDA/GMP衛(wèi)生標準要求。由于固體物料投放到液體中，同時也解決了粉塵飛揚的問題。
工藝主要優(yōu)點:
1,固體顆粒可以向任何一種流體中直接投入可將粉體導入任何粘度的液體中，從低粘度的水到高粘度的顏料都可實現(xiàn)。噴射倉就像傳統(tǒng)的輸送泵一樣，將固體顆粒“推”入到液體中。特別適用于食品行業(yè)的奶制品加工、冰激凌、餅干等產(chǎn)品的生產(chǎn)加工。噴射倉無任何轉動件與機械混合攪拌不同，利用文丘里管產(chǎn)生真空，將固體粉料自動吸入到罐體中，不需任何的轉動軸承，從而增強了系統(tǒng)的穩(wěn)定性，有效避免了因機械運動而產(chǎn)生的熱量，從而避免了因溫度升高而造成的顆粒結塊現(xiàn)象。

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2,同時，無轉動件的存在，也避免了因機械磨損而對物料造成的損傷。特別是對于那些長分子鏈的物料來說，具有更高的適用性。符合防爆要求自吸式投料系統(tǒng)，完全按照符合防爆所規(guī)定的標準設計，因此可完全適用氣體、粉體的防爆區(qū)域。特別適用于制藥、化工行業(yè)易燃易爆物料的輸送與加工，特別是對含有乙醇等揮發(fā)性物料的輸送，采用自吸式投料設備，將有效避免因投料而帶來的不安全隱患。
3,可在密閉系統(tǒng)下工作對某些特殊工況，如：易燃易爆物料、有毒物料、揮發(fā)性大的物料，采用自吸式投料工藝，可有效隔絕物料與操作者和周圍環(huán)境的接觸。
該系統(tǒng)可與罐體、大袋、儲倉的底部出料系統(tǒng)配套使用，也可以與手套箱配套，從而使系統(tǒng)的密閉運行成為可能。循環(huán)生產(chǎn)（在線生產(chǎn)或計量）采用較大橫截面積的噴射倉，可直接向液體中導入20 %～25％的粉體。根據(jù)需要，該系統(tǒng)可安裝有計量裝置的料倉進行大批量生產(chǎn)或者循環(huán)作業(yè)。對食品行業(yè)的配比投料輸送工藝，自吸式投料系統(tǒng)不僅可提高生產(chǎn)能力、降低物料損耗、杜絕對環(huán)境和物料的雙重污染，而且還可實現(xiàn)在線計量配比的精確投料，極大提高生產(chǎn)效率。廣泛的應用前景當復雜的問題可由一個簡單的或者更先進的工藝解決時，對社會與企業(yè)來說就是一個進步和提高。而如果這個工藝還能改善質(zhì)量和提高效率，其市場前景就不可估量了。
自吸式投料系統(tǒng)，因其先進的設計、合理的結構，有效解決了傳統(tǒng)工藝中的種種缺陷，所以它幾乎能用于所有的固體物料投料工況中。與此同時，它還能與手套箱、罐體、大袋、料桶等儲料、計量裝置配套使用，形成一個完美的固體粉料加工處理生產(chǎn)線，不僅保證了物料的純凈性，還有效保證了操作者和周邊環(huán)境的安全，其應用前景十分廣泛。

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