Θεωρία της κοκκοποίησης υγρού κρεβατιού

Ο κοκκοποιητής υγρού κρεβατιού είναι ένας από τους σημαντικότερους εξοπλισμούς κοκκοποίησης στη φαρμακευτική βιομηχανία, τη βιομηχανία τροφίμων και τη χημική βιομηχανία.

Η διαδικασία ανάμειξης κοκκοποίησης υγρού είναι ιδιαίτερα κατάλληλη για υλικά με εύρος μεγέθους σωματιδίων 50-200 μm. Η συμπεριφορά ρευστοποίησης των σωματιδίων είναι το άθροισμα των δυνάμεων και των αλληλεπιδράσεων μεταξύ διαφόρων σωματιδίων. Όταν η ροή του αέρα μέσω της κλίνης υλικού είναι αρκετά μεγάλη, τα σωματίδια μπορούν να ρευστοποιηθούν έναντι της βαρύτητας. Σε ταχύτητες εισόδου χαμηλού αέρα, η ταχύτητα των σωματιδίων είναι ανάλογη προς την πτώση της πίεσης στην ρευστοποιημένη κλίνη. Καθώς αυξάνεται η ταχύτητα εισόδου του αέρα, τα σωματίδια στην ρευστοποιημένη κλίνη αλλάζουν από ακίνητη σε αναστολή και η αντίστοιχη ταχύτητα ροής αέρα αυτή τη στιγμή είναι η ελάχιστη ταχύτητα ρευστοποίησης (UMF). Η ελάχιστη ταχύτητα ρευστοποίησης είναι ένα πρωτεύον κατώτερο όριο στη διαδικασία κοκκοποίησης ενός σταδίου. Καθώς η διαδικασία κοκκοποίησης εξελίσσεται, η ελάχιστη ταχύτητα ρευστοποίησης πρέπει να αλλάζει και να αυξάνεται σταδιακά. Η ταχύτητα ρευστοποίησης της διαδικασίας κοκκοποίησης θα πρέπει να είναι μεγαλύτερη από την ελάχιστη ταχύτητα ρευστοποίησης, έτσι ώστε να μην διαχωριστούν τα χονδροειδή και λεπτά σωματίδια.

Όταν η ταχύτητα ρευστοποίησης είναι υψηλότερη από την ελάχιστη ταχύτητα ρευστοποίησης, το υλικό στο ρευστοποιημένο κρεβάτι κινείται σαν ένα βραστό υγρό βραστό και υπάρχουν φυσαλίδες στο κάτω μέρος του υλικού κρεβατιού (σχηματίζεται κοντά στον πυθμένα του ρευστοποιημένου κρεβατιού, κοντά στην κατανομή του αέρα πλάκα), και στο κάτω μέρος της δράσης του ανεμιστήρα, ανεβαίνει γρήγορα στην επιφάνεια και ρήξη. Μπορεί επίσης να φανεί ότι ο σχεδιασμός της πλάκας διανομής ροής αερίου έχει σημαντικό αντίκτυπο στα χαρακτηριστικά της ρευστοποιημένης κλίνης. Καθώς αυξάνεται η ταχύτητα ρευστοποίησης, ο όγκος της σκόνης επεκτείνεται και η πυκνότητα των σωματιδίων ανά μονάδα όγκου στο κρεβάτι μειώνεται. Όταν η ταχύτητα ρευστοποίησης φτάσει σε μια ορισμένη ταχύτητα, τα σωματίδια θα εκτοξευθούν και η ταχύτητα αυτή τη στιγμή ονομάζεται ταχύτητα εισόδου. Ο βαθμός ανάμιξης σε κοκκοποίηση ρευστοποιημένης κλίνης σχετίζεται με το μέγεθος των σωματιδίων και τον τρόπο με τον οποίο η ροή του αέρα κινείται μέσω του υλικού. Ο τρόπος με τον οποίο κινείται η ροή του αέρα επηρεάζει τη μεταφορά θερμότητας μεταξύ του αερίου και των σωματιδίων.

Η τυπική ταχύτητα εισόδου αέρα είναι συνήθως 1,0 ~ 2,0m/s. Για τα συσσωματωμένα υλικά, ο απαιτούμενος ρυθμός ροής αέρα είναι πέντε έως έξι φορές η ελάχιστη ταχύτητα ρευστοποίησης. Η ξήρανση απαιτεί χαμηλή ταχύτητα, όπως 0,8-1,4m/s. Λόγω της παρουσίας υγρού υλικού στην ρευστοποιημένη κλίνη, απαιτούνται υψηλότερες ταχύτητες στα αρχικά στάδια της ξήρανσης, αλλά η ταχύτητα αέρα συνήθως μειώνεται καθώς το προϊόν χάνει την υγρασία, προκειμένου να εξασφαλιστεί η καλή κίνηση των σωματιδίων και να αποτρέψει την είσοδο του υλικού στο φίλτρο . Στη διαδικασία κοκκοποίησης υγρών κρεβατιών, η κίνηση των σωματιδίων και η γρήγορη ξήρανση είναι σημαντικές. Η ελεύθερη ροή των σωματιδίων στην οπή παρατήρησης της ρευστοποιημένης κλίνης είναι μια καλή κατάσταση κοκκοποίησης και η κακή κατάσταση ρευστοποίησης μπορεί επίσης να παρακολουθείται μέσω της θερμοκρασίας του αέρα εξόδου. Κάθε προϊόν έχει σταθερό ρυθμό ξήρανσης, όπου η θερμοκρασία εντός της ρευστοποιημένης κλίνης παραμένει σχετικά σταθερή για σημαντικό χρονικό διάστημα. Εάν ο ρυθμός αύξησης της θερμοκρασίας του αέρα της εξόδου είναι ταχύτερος από το αναμενόμενο, υποδεικνύει κακές συνθήκες ρευστοποίησης, μπορεί να χρειαστεί να σταματήσει η κοκκοποίηση και απαιτείται χειρωνακτική ή μηχανική παρέμβαση για να βοηθήσει τη ρευστοποίηση.