流化床制粒設(shè)備目前廣泛應(yīng)用于醫(yī)藥生產(chǎn)過(guò)程中，優(yōu)點(diǎn)顯著，該方法是集混合、制粒、干燥、甚至包衣都是在一個(gè)全封閉容器中進(jìn)行操作的技術(shù)，與其他濕法想比，具有工藝簡(jiǎn)單、操作時(shí)間短、勞動(dòng)強(qiáng)度低等特點(diǎn)。目前流化床制粒技術(shù)正得到了越來(lái)越多的廣泛應(yīng)用，國(guó)內(nèi)外生產(chǎn)流化床制粒機(jī)的差距也越來(lái)越小，這項(xiàng)技術(shù)對(duì)我國(guó)中藥生產(chǎn)現(xiàn)代化的發(fā)展意義重大，小編從流化床制粒的原理入手，介紹流化床的應(yīng)用的現(xiàn)在以及發(fā)展動(dòng)態(tài)。
1.流化床基本原理
在設(shè)備中，把顆粒物料堆放在分布板上，當(dāng)氣體由設(shè)備下部通入床層，隨氣流速度加大到某種程度，固體顆粒在床層上產(chǎn)沸騰狀態(tài)，這狀態(tài)稱(chēng)流態(tài)化，而這床層也成為流化床。由于固體顆粒物料的不同特性，以及床層和氣流等因素不同，床層可存在三種狀態(tài)（如下圖）：
第一階段：固定床階段
濕物料進(jìn)入干燥器，先落在分布板上，在熱氣流速度未足以使其運(yùn)動(dòng)時(shí)，物料顆粒雖與氣流接觸，但固體顆粒不發(fā)生相對(duì)位置的變動(dòng)，此時(shí)稱(chēng)為固定床階段，固定床為流化過(guò)程的第一階段。
第二階段：硫化床階段
當(dāng)通入的氣流速度進(jìn)一步增大，增大到足以把物料顆粒吹起，使顆粒懸浮在氣流中自由運(yùn)動(dòng)，物料顆粒間相互碰撞、混合，床層高度上升，整個(gè)床層呈現(xiàn)出類(lèi)似液體般的流態(tài)，當(dāng)顆粒懸浮起來(lái)時(shí)(即床展升高)，這時(shí)再增加流速，床層壓力降亦保持不變，原因是物料的顆粒間空隙率增加了，流體的壓力降只是消耗在對(duì)抗顆粒的重量，把它托起來(lái)不讓床層高度下降的原因所致。說(shuō)明了床層的壓力降與流速增大無(wú)關(guān)，大致等于單位面積床層的實(shí)際重量，這時(shí)稱(chēng)為流化床階段。
第三階段：氣流輸送階段
若在上述的基礎(chǔ)上，氣流流速繼續(xù)增加，當(dāng)增大到超過(guò)C點(diǎn)，即表示氣流速度大于固體顆粒的沉降速度。這時(shí)，床層高度大于容器高度，固體顆粒則被氣流帶走，床層物料減少，空隙度增加，床層壓力減少。這種當(dāng)流速增加到某一數(shù)值，使流速對(duì)物料的阻力和物料的阻力的實(shí)際重量相平衡的流速，稱(chēng)為“懸浮速度”“最大流化速度”。
“帶出速度”，當(dāng)氣流速度稍高于“帶出速度”，被干燥的物料則被氣流帶走，這一階段為氣流輸送階段。
2.流化床制粒基本原理
顆粒的形成是當(dāng)黏合劑均勺噴于懸浮松散的物料時(shí)，粘合劑霧滴使接觸到的粉末潤(rùn)濕并聚結(jié)在自己周?chē)纬闪Ｗ雍耍瑫r(shí)再由繼續(xù)噴入的液滴落在粒子核表面產(chǎn)生黏合架橋，使粒子核與粒子核之間粒子核與粒子之間相互交聯(lián)結(jié)合，逐漸凝集長(zhǎng)大成較大顆粒。
流化床制粒原理示意圖
1.3 流化床干燥
流化床干燥過(guò)程中溫度通常經(jīng)過(guò)三個(gè)階段的變化：
干燥的第一階段，物料溫度由室溫逐步被加熱到熱空氣的濕球溫度；
第二階段，物料保持熱空氣的濕球溫度不變，直至物料水分含量降至臨界濕度，此時(shí)物料中不再含有游離水分；
隨后，進(jìn)入到溫度上升的第三階段，物料失去結(jié)合水。干燥時(shí)，進(jìn)風(fēng)溫度不宜過(guò)高，顆粒表面的溶媒過(guò)快蒸發(fā)，阻擋內(nèi)層溶媒向外擴(kuò)散，結(jié)果會(huì)產(chǎn)生大量外干內(nèi)溫的顆粒。溫度過(guò)低干燥時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，會(huì)產(chǎn)生很多細(xì)粉現(xiàn)代復(fù)合型流化床制粒技術(shù)機(jī)理。
1.2.1 凝聚制粒加入容器的藥物粉末(一次粒子)在流化過(guò)程了，與噴霧的黏合液接觸之后凝聚，逐漸長(zhǎng)大成所需的顆粒(二次資聚粒子)，這種粒子松軟、不規(guī)則。選擇適當(dāng)?shù)臄嚢琛⑥D(zhuǎn)動(dòng)、循環(huán)、噴霧、流化等條件，可以制備由輕質(zhì)不定形顆粒到重質(zhì)球形顆粒的任意粒子。
1.2.2 包衣制粒以粉體的一次粒子作為核心粒子，其表面被噴雪黏合液潤(rùn)濕后與其他粉末接觸，粉末黏附于顆粒表面形成粉末包衣顆粒，包衣顆粒的表面再次與噴霧液及粉末接觸，層層包粉逐漸長(zhǎng)大所需的球形顆粒。
顆粒生產(chǎn)過(guò)程的示意圖
1-輕質(zhì)粒子，不定形 2-重質(zhì)粒子，球形 3-包衣粒子，球形
