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(yīng)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(yīng)罐中，并使用攪拌設(shè)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(jié)塊，造成混合不均勻；
■ 設(shè)備的清洗，安裝及消毒規(guī)定很難達到GMP/FDA的標(biāo)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(yīng)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(yīng)罐中的生產(chǎn)方式，已作者任職于上海威勒機電設(shè)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(chǔ)上，是將固體物料直接與液體混合并輸送到反應(yīng)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(yīng)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(shè)計完全符合防爆標(biāo)準以及FDA/GMP衛(wèi)生標(biāo)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?？梢韵蛉魏我环N流體中直接投入 可將粉體導(dǎo)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(zhuǎn)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(zhuǎn)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(jié)塊現(xiàn)象。
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2,同時，無轉(zhuǎn)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(biāo)準設(shè)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(shè)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(dǎo)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(yīng)用前景 當(dāng)復(fù)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(shè)計、合理的結(jié)構(gòu)，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(yīng)用前景十分廣泛。
