N50型干法强压造粒机设计开题报告

文献综述

一、关于干法强压造粒机国内外发展情况。

1.1我国干法强压造粒机的发展情况

由南京工业大学造粒机械研究所开发的强压式干法造粒新工艺及设备投放市场后，受到用户首肯，填补我国容重小于1g/cm3干粉物料干法造粒的空白。

强压式干法造粒新工艺包括脱气和造粒两个过程。脱气工艺主要是脱除干粉物料中所含的空气，提高干粉容重，初步增加其密实度，为后续造粒提供物质准备；造粒工艺是对已脱气的干粉物料施加强大压力，让物料分子迅速靠拢，分子间距迅速缩小，分子间的作用力在瞬间激增，使干粉物料紧密结合成粒。在造粒过程中无需添加任何粘结剂，也不会改变原物料化学性能。由于整个工艺过程基本没有温升，所以不会出现物料融化现象，也无需在后续增加干燥或冷却过程，可节省大量能源。该工艺及设备已达到国际先进水平，设备价格仅为国外同类设备的1/10~1/8，具有显著的性能价格比优势。

1.2国际上干法强压造粒机的发展情况

创立于1885年的德国Alexanderwerk亚历山大公司专业致力于制药、化工及食品行业的制粒方面的设备制造、工厂设计及工程承包，具有丰富的行业经验。特别是在进料、制粒、粉碎工艺方面有许多专利设计。其中，干法制粒机（辊压式）结构合理紧凑，加工精确完全符合制药、化工、食品行业的各种要求，在全球范围内拥有众多的客户。其典型产品是WP200Pharma型干法制粒机。

美国的Fitzpatrick公司研制的IR520Chilsonators干式制粒机被认为是干法制粒行业的领导者，它可以提供一个完整的制粒系统，包括自动进料、粉碎、筛选和循环再用，其滚压制粒能增加颗粒的密度，生产出质量更高的产品。IR520型设备具有很强的适用性，适用于很多产品的生产。该设备的设计特性是易于拆卸和清洗，这使得设备更容易清洁和满足cGMP的要求，且能够生产出始终如一的高质量产品。

二、干法强压造粒机的工作原理及特点。

以干法辊压式造粒机为例：干法辊压造粒机是采用干法挤压工艺技术，对粉状物进行压缩成片，再经过破碎、整粒、筛分工艺，使粉状物料变成符合使用要求的颗粒状物料。干法辊压造粒主要是靠外部加压方式，使物料强制通过两个相对旋转的辊轮间隙压缩成片，在辊压过程中，物料的实际密度增大，从而达到一定的强度要求。

2.1工艺流程

造粒机的工艺流程图如下：

2.2系统特点

1、无需任何添加剂，干粉直接造粒；2、颗粒强度可以调整，通过调节轧辊的压力，控制成品强度；3、循环操作，实现连续生产，成品产量高；4、物料经机械压力强制压缩成型，无需任何添加剂，产品纯度得到保证。5、干粉直接造粒，无需后续干燥过程，更有利于现有生产流程的衔接和改造。6、颗粒强度高，堆积比重的提高较其它造粒方式都更为显著，尤其适合于增加产品堆积比重的场合。7、适应原料范围广，颗粒强度可根据不同物料自由调整。8、结构紧凑、维修方便、操作简单、工艺流程短、能耗低、效率高、故障率低。9、可控制环境污染，减少粉体浪费和包装成本，提高产品运输能力。10、加料和喂料装置采用变频无级调整控制，自动化程度高，可实现一人多机控制，具有劳动强度低及可长期连续运转等特点。11、主要传动部件均采用优质合金材料。

三、三、粉体造粒技术的未来展望。

随着科技的进步与经济的发展，人们对资源的利用率，产品的质量和环境的保护越来越重视，对粉体造粒的技术要求也越来越高。

粉体造粒技术的趋势：设备大型化、结构紧凑化、功能多样化、功率高效化、控制系统自动化方向发展。

四、干法制粒技术的工艺及设备的若干问题

4.1工艺问题

1）辅料的选择

干法制粒辅料应有良好的流动性和压缩成型性，即干燥粘合作用。

2）颗粒过硬

干法制粒过程中如果压辊压力过高，将使得压得的干颗粒过硬。

3）颗粒粒径的均匀性

干法制粒的过程中需要筛分出一定范围内的颗粒。

4.2设备问题

1）轧辊

①轧辊易坏。轧辊表面需要具有较强的耐磨性和抗疲劳强度，且具有较好的抗腐蚀性。

②轧辊错位。在较大压力下，制造精度不高的情况下出现的问题。

③冷却水泄露。旋转的轧辊与静态的冷却水管路上有动密封装置，当使用时间久了，在大压力之下，会出现泄露的问题。

2）产尘大

一个问题是设备结构设计的问题，很多设备没有考虑尘粒的问题。另一个问题是设备的振动，振动会加大尘粒的产生和加剧尘粒的扩散。

3）得粒率底

与物料的配方有关联，但轧辊的原因是主要的。另一个原因，就是设备的结构设计问题。

4）清洁难

结构设计的原因。

5）压力不稳定

应根据物料的料性和工艺要求，合理选择油路结构，使得运行时，油路压力的波动峰值在一定的范围内，基本接近直线。

6）送料系统

合理的送料结构对药物的干轧成型片状效果起到了决定性作用。

7）制粒系统

可采用先将片状物料破碎，再经双滚筒连续旋转对滚至筛网的制粒结构。

8）挤压主轴轴承润滑

国内大部分的干法制粒机其主轴轴承润滑均采用油脂润滑，这给维护保养造成很大的难题。

9）侧密封结构及材质

应采用具有耐高温、耐磨损的聚四氟乙烯复合材料。

五、参考文献

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２．本课题要研究或解决的问题和拟采用的研究手段（途径）：

有关N50型干法强压造粒机的设计。

要求：该型造粒机主要用于堆积密度在0.10.2克/立方厘米左右的物料（如染料、炭黑、维生素B等）的造粒，要求其生产能力为1200--2000Kg/h.，24小时连续运转。生产的颗粒粒径为φ1到φ4毫米之间变化，单颗粒抗压强度要求≥20牛顿。

干法制粒的关键问题：

1、国产设备的问题主要体现在：①国产设备一般都不具有真空抽风系统，物料堆积不密实，空隙中的气体经高压后会有一定程度的膨胀，薄片会开裂。②国产设备的水冷系统做的不好，压辊转动一定时间后会升温，如果做一些热敏性或是软化点比较低的物料时可能会直接粘在压辊上。2、干法制粒操作的关键在于掌握压辊的压力，在机器上可以直接设定，但是所设定的值是通过既定公式算出来的，与实际压力还有一定得差距。掌握压力主要是要调节进料速度、压辊间距和压辊的转速。在摸索参数的时候，一般来说，为了提高产率，应该尽量将压辊转速调高，相应的要加快进料速度，调节速度到多少为合适，一般要符合两个条件：①薄片中央刚刚开裂；②薄片颜色要均一。

结合国外先进的技术，在原有的技术基础上，改良、改进工艺，设计出符合我国工业生产现状的干法强压造粒机械。