การแกรนูลแบบพ่นฝอยพ่นของเหลวลงบนอนุภาคที่ถูกทำให้เคลื่อนไหวในกระแสอากาศร้อน ของเหลวจึงแห้งบนผิวอนุภาคและเม็ดแกรนูลโตขึ้น ในเครื่องแกรนูลฟลูอิไดซ์เบดแบบพ่น อนุภาคคือตัวพาหรือผงเมล็ดตั้งต้น และของเหลวที่พ่นคือสารออกฤทธิ์หรือสารยึดเกาะ ผลิตภัณฑ์คือเม็ดแกรนูลที่ใหญ่และแน่นกว่าผงที่อบแห้งแบบพ่นฝอย ไหลดี ฝุ่นน้อย และละลายได้อย่างคาดเดาได้
การอบแห้งแบบพ่นฝอยและการแกรนูลแบบพ่นฝอยต่างก็พ่นของเหลวเข้าสู่อากาศร้อนและจบลงที่ของแข็งแห้งทั้งคู่ จึงสับสนกันได้ง่าย ความแตกต่างอยู่ที่ของเหลวตกลงบนอะไร ในเครื่องอบแบบพ่นฝอย ของเหลวแห้งในระหว่างตกอิสระเป็นหยดแยกกันและออกมาเป็นผงละเอียด ในเครื่องแกรนูลแบบพ่น ของเหลวตกลงบนอนุภาคที่อยู่ในเบดอยู่แล้วและสะสมบนอนุภาคนั้น ความต่างข้อเดียวนี้เปลี่ยนขนาดอนุภาค โปรไฟล์อุณหภูมิ และสูตรผสมที่เหมาะกับแต่ละกระบวนการ คู่มือนี้อธิบายทั้งสองแบบ ชี้ว่าแต่ละแบบเหมาะที่ใด และให้วิธีเลือก
ภาพรวมสั้น ๆ: สามเส้นทางจากของเหลวสู่ของแข็ง
| เส้นทาง | สิ่งที่เกิดขึ้น | ผลิตภัณฑ์โดยทั่วไป |
|---|---|---|
| การอบแห้งแบบพ่นฝอย | ของเหลวถูกทำให้เป็นฝอยในก๊าซร้อน หยดแห้งระหว่างตกอิสระ | ผงละเอียด มักเป็นอนุภาคกลวง |
| การแกรนูลแบบพ่น (ฟลูอิไดซ์เบด) | ของเหลวถูกพ่นลงบนเบดอนุภาคที่ถูกทำให้ลอยตัว ชั้นต่าง ๆ สร้างขึ้นบนอนุภาค | เม็ดแกรนูลแน่น ขนาดปานกลาง |
| การแกรนูลเปียกหลังการผสม | ผงถูกทำให้เปียกด้วยสารยึดเกาะแล้วอบแห้ง | เม็ดแกรนูลรูปร่างไม่สม่ำเสมอ |
สำหรับเส้นทางตกอิสระ ดูการอบแห้งแบบพ่นฝอยทำงานอย่างไร สำหรับกลไกฟลูอิไดซ์เบด รวมถึงความแตกต่างของเครื่องแกรนูลกับเครื่องอบแห้ง ดูเครื่องแกรนูลฟลูอิไดซ์เบด vs เครื่องอบแห้งฟลูอิไดซ์เบด สำหรับการแกรนูลเปียกหลังการผสม ดูการแกรนูลเปียก vs การแกรนูลแห้ง
การแกรนูลแบบพ่นฝอยฟลูอิไดซ์เบดทำงานอย่างไร
- 1.สร้างเบด โหลดตัวพาหรือผงเมล็ดตั้งต้นลงในภาชนะ อากาศที่เป่าขึ้นผ่านแผ่นเจาะรูยกและหมุนเวียนอนุภาคให้เคลื่อนที่เหมือนของเหลวเดือด
- 2.พ่นของเหลว หัวพ่นพ่นของเหลว เช่น สารสกัด สารละลาย หรือสารยึดเกาะ ลงบนเบดที่เคลื่อนไหว มีรูปแบบการพ่นจากด้านบน ด้านล่าง และแนวสัมผัส และการเลือกมีผลต่อโครงสร้างเม็ดแกรนูล
- 3.เปียก ติด และโต หยดทำให้ผิวอนุภาคเปียก อนุภาคชนกันและเคลือบหรือเชื่อมกัน เกิดเป็นเม็ดแกรนูลที่ใหญ่ขึ้น
- 4.อบแห้งในเบดเดียวกัน อากาศร้อนระเหยของเหลวขณะที่การพ่นดำเนินต่อไป สมดุลระหว่างอัตราการพ่นและอัตราการอบแห้งช่วยไม่ให้เบดเปียกหรือแห้งเกินไป
- 5.ทำให้เย็นและปล่อยออก เม็ดแกรนูลถูกทำให้เย็นในภาชนะและปล่อยออกที่ความชื้นเป้าหมาย
การผสม การอบแห้ง และการทำให้เย็นเกิดขึ้นในหน่วยเดียว โดยไม่มีขั้นตอนถ่ายโอนแยกต่างหาก
แนวทางของ SINOTHERMO ที่อิงตัวพา: เครื่องแกรนูลแบบพ่น PGL
เครื่องแกรนูลฟลูอิไดซ์เบดแบบพ่น ของ SINOTHERMO (ซีรีส์ PGL) ออกแบบสำหรับสูตรผสมที่ส่วนใหญ่เป็นตัวพาและมีสัดส่วนสารออกฤทธิ์เหลวน้อยกว่า:
- วัตถุดิบเข้า: วัสดุตัวพาในรูปผง และวัสดุหลักในรูปของเหลว
- วิธีการ: ตัวพาสร้างฟลูอิไดซ์เบดและทำหน้าที่เป็นอนุภาคเมล็ดตั้งต้น วัสดุหลัก ซึ่งโดยทั่วไปเป็นสารสกัดเหลวและเป็นส่วนเล็กกว่าของล็อต ถูกพ่นจากด้านบนและรวมกับอนุภาคตัวพาที่ขอบเบด
- ผลผลิต: เม็ดแกรนูลแข็งขนาดปานกลาง ความชื้น 3 ถึง 5 เปอร์เซ็นต์
- ประเภทกระบวนการ: การแกรนูลเปียกฟลูอิไดซ์เบดแบบพ่น โดยมีการผสม การอบแห้ง และการทำให้เย็นในเบดเดียวกัน
- จุดแข็ง: แนวทางอุณหภูมิต่ำที่มีตัวพาช่วยเหมาะกับสารสกัดเหลวที่ไวต่อความร้อนและวัสดุหลักอื่นที่จะเสื่อมที่อุณหภูมิสูงกว่า
สำหรับความต้องการแกรนูลอื่น SINOTHERMO ยังผลิตเครื่องแกรนูลฟลูอิไดซ์เบด และเครื่องแกรนูลเคลือบแบบ Wurster หมวดเครื่องแกรนูลฟลูอิไดซ์เบด แสดงรายการผลิตภัณฑ์ทั้งหมด
การแกรนูลแบบพ่นฝอย vs การอบแห้งแบบพ่นฝอย: เลือกอย่างไร
| ปัจจัย | เครื่องอบแห้งแบบพ่นฝอย | เครื่องแกรนูลฟลูอิไดซ์เบดแบบพ่น |
|---|---|---|
| รูปทรงอนุภาค | ผงละเอียด มักกลวง | เม็ดแกรนูลแน่นกว่า ขนาดปานกลาง |
| ขนาดอนุภาค | โดยทั่วไปละเอียดถึงปานกลาง | ใหญ่กว่า โตตามเวลาที่พ่น |
| การไหลและฝุ่น | ผงละเอียดอาจเกาะตัวและมีฝุ่น | ไหลดี ฝุ่นน้อย |
| วัตถุดิบป้อน | ของเหลวที่สูบได้ อาจเป็นผลิตภัณฑ์ทั้งหมด | ของเหลวที่พ่นลงบนเบดตัวพาหรือเมล็ดตั้งต้น |
| สูตรผสม | ของเหลวคือผลิตภัณฑ์ (อาจมีตัวพา) | สูตรที่มีตัวพามาก สารออกฤทธิ์เป็นสัดส่วนเล็ก |
| การสัมผัสความร้อน | สั้น ก๊าซอุณหภูมิสูง ได้รับการปกป้องด้วยอุณหภูมิกระเปาะเปียก | อุณหภูมิต่ำกว่า อยู่ในเบดนานกว่า |
| โหมดกระบวนการ | ต่อเนื่อง | เป็นรอบในการตั้งค่าด้านเภสัชกรรมและสมุนไพรส่วนใหญ่ |
| ขนาดโดยทั่วไป | เล็กถึงใหญ่มาก | เล็กถึงปานกลาง |
| เหมาะที่สุดกับ | ผงละเอียดจากสารละลายและสลารี | เม็ดแกรนูลจากสารสกัดเหลวและสารออกฤทธิ์บนตัวพา |
เลือกการอบแห้งแบบพ่นฝอยเมื่อของเหลวคือผลิตภัณฑ์ คุณต้องการผงละเอียด ต้องการการผลิตต่อเนื่องกำลังสูง และผลิตภัณฑ์ทนอุณหภูมิกระบวนการได้
เลือกการแกรนูลแบบพ่นเมื่อคุณต้องการเม็ดแกรนูลที่ไหลอิสระแทนผงละเอียด สูตรผสมส่วนใหญ่เป็นสารช่วยหรือตัวพา สารออกฤทธิ์เป็นสารสกัดเหลวที่ไวต่อความร้อน หรือขั้นตอนถัดไป (บรรจุแคปซูล ตอกเม็ด บรรจุซอง) ต้องการการไหลและฝุ่นน้อย
พิจารณาทั้งสองตามลำดับเมื่อผงที่อบแห้งแบบพ่นฝอยต้องกลายเป็นเม็ดแกรนูลเพื่อการจัดการ เครื่องอบแห้งแบบพ่นฝอยตามด้วยขั้นตอนแกรนูลพบได้ทั่วไปในผลิตภัณฑ์ที่ละลายได้ไม่ดีเมื่อเป็นผงละเอียด
การใช้งาน
- สารสกัดสมุนไพรและพฤกษศาสตร์ สารสกัดเหลวที่พ่นบนตัวพา เช่น มอลโทเดกซ์ทริน แป้ง หรือสารช่วย ให้เม็ดแกรนูลที่ไหลและไม่จับตัวเป็นก้อน ดูเพิ่มเติมที่การอบแห้งแบบพ่นฝอยสารสกัดสมุนไพรและพืช ซึ่งครอบคลุมเส้นทางเครื่องอบแห้งแบบพ่นฝอยสำหรับวัตถุดิบเดียวกัน
- เม็ดแกรนูลทางเภสัชกรรม สูตรที่มีสารช่วยสูงซึ่งสารออกฤทธิ์เหลวถูกพ่นลงบนเบดตัวพา
- รสชาติและวัตถุดิบอาหาร กลิ่นรสหรือสารสกัดเหลวที่แกรนูลบนตัวพาเกรดอาหาร
- สารออกฤทธิ์เครื่องสำอาง สารออกฤทธิ์เหลวที่แกรนูลบนตัวพาผงเพื่อสูตรที่เสถียร
- วัสดุชีวภาพ วัสดุเหลวที่ต้องการแกรนูลอุณหภูมิต่ำโดยมีตัวพาช่วย
ตัวแปรกระบวนการที่ควบคุมคุณภาพเม็ดแกรนูล
| ตัวแปร | ผล |
|---|---|
| อัตราการพ่น | อัตราสูงขึ้นทำให้เบดเปียกมากขึ้น สูงเกินไปเกิดก้อนและเบดยุบ ต่ำเกินไปเกิดผงละเอียด |
| อุณหภูมิอากาศเข้าและอัตราการไหลของอากาศ | ควบคุมอัตราการอบแห้งและการลอยตัว ต้องสมดุลกับอัตราการพ่น |
| ความดันอากาศทำให้เป็นฝอย | กำหนดขนาดหยด หยดละเอียดกว่าให้เม็ดแกรนูลละเอียดและแน่นกว่า |
| ความเข้มข้นของสารยึดเกาะหรือของเหลว | มีผลต่อความหนืด ความแข็งแรงของเม็ด และความเสถียรของการพ่น |
| ขนาดอนุภาคตัวพา | ขนาดเมล็ดตั้งต้นกำหนดจุดเริ่มต้นของการเติบโตของเม็ด |
| ตำแหน่งและชนิดของหัวพ่น | การพ่นจากด้านบน ด้านล่าง หรือแนวสัมผัส เปลี่ยนโครงสร้างเม็ดและคุณภาพการเคลือบ |
| ความชื้นของเบด | สมดุลสำคัญ ติดตามอุณหภูมิผลิตภัณฑ์หรือความชื้นไอเสียเพื่อให้อยู่ในช่วง |
การเติบโตของเม็ดแกรนูลขึ้นกับสมดุลระหว่างการทำให้เปียกและการอบแห้ง หากเบดเปียกเกินไป อนุภาคจะติดกันเป็นก้อนและการลอยตัวล้มเหลว หากแห้งเกินไป หยดจะแห้งก่อนตกลงและเกิดผงละเอียด การแก้ปัญหาส่วนใหญ่ในการแกรนูลแบบพ่นคือการคืนสมดุลนั้น
อ่านสูตรผสม: ชี้ไปที่เส้นทางใด
ลองดูสูตรผสมตัวอย่างสองสูตรเพื่อดูว่าการตัดสินใจทำงานอย่างไรในทางปฏิบัติ ตัวเลขเป็นเพียงภาพประกอบ ไม่ใช่ข้อมูลผลิตภัณฑ์
สูตร A: สารสกัดสมุนไพรที่ 15 เปอร์เซ็นต์ของน้ำหนักผลิตภัณฑ์สุดท้ายเป็นของแข็งออกฤทธิ์ และ 85 เปอร์เซ็นต์เป็นสารช่วย สารออกฤทธิ์เป็นสารสกัดเหลวที่เหนียวและไวต่อความร้อน ลูกค้าบรรจุแคปซูลและซองและต้องการเม็ดแกรนูลที่ไหลโดยไม่มีฝุ่น สารสกัดเป็นส่วนเล็กของล็อตและที่เหลือคือตัวพา ซึ่งเป็นสถานการณ์ที่เครื่องแกรนูลแบบพ่นที่อิงตัวพาออกแบบมารองรับพอดี การอบแห้งแบบพ่นฝอยสารสกัดเพียงอย่างเดียวจะได้ผงละเอียดเหนียวและดูดความชื้นที่ต้องนำไปผสมกับสารช่วยและน่าจะต้องแกรนูลอยู่ดี
สูตร B: กลิ่นรสที่ละลายน้ำได้ที่มีของแข็งออกฤทธิ์ 90 เปอร์เซ็นต์ ขายเป็นผงที่ไหลอิสระ ของเหลวคือผลิตภัณฑ์ ปริมาณสูง และขนาดอนุภาคละเอียดยอมรับได้ ไม่มีเบดตัวพาให้สร้างบน ดังนั้นการแกรนูลแบบพ่นจึงไม่มีสิ่งที่จะเติบโตจาก เครื่องอบแห้งแบบพ่นฝอย โดยเติมตัวพา เช่น มอลโทเดกซ์ทริน ในวัตถุดิบป้อนหากจำเป็น คือกระบวนการที่ถูกต้อง
รูปแบบนั้นตรงไปตรงมา สัดส่วนตัวพาหรือสารช่วยที่สูงชี้ไปที่การแกรนูล สัดส่วนสารออกฤทธิ์ในของเหลวที่สูงชี้ไปที่การอบแห้งแบบพ่นฝอย กรณีก้ำกึ่ง เช่น สูตรที่เป็นตัวพาครึ่งหนึ่ง คือที่ที่การทดลองคุ้มค่า
หมายเหตุการขยายขนาด
การแกรนูลแบบพ่นขยายขนาดตามขนาดล็อต เบดไพลอตให้เป้าหมายอัตราการพ่น อุณหภูมิผลิตภัณฑ์ และความชื้นไอเสีย ซึ่งคุณนำไปใช้กับภาชนะที่ใหญ่ขึ้น สามประเด็นช่วยการถ่ายโอน
- 1.รักษาอัตราส่วนของอัตราการพ่นต่ออัตราการไหลของอากาศ ไม่ใช่อัตราการพ่นสัมบูรณ์ เบดที่ใหญ่กว่ารับของเหลวมากขึ้นตามสัดส่วน แต่สมดุลของการทำให้เปียกและการอบแห้งต้องคงอยู่
- 2.ให้การจัดวางหัวพ่นตรงกัน ผลจากการพ่นด้านบนไม่ถ่ายโอนไปยังหน่วยพ่นด้านล่าง
- 3.ตรวจสอบการลอยตัวที่เส้นผ่านศูนย์กลางที่ใหญ่กว่า โซนตายและการเกิดช่องทางปรากฏต่างกันในเบดที่ใหญ่กว่า บันทึกว่าเบดเคลื่อนไหวอย่างไรระหว่างการทดสอบไพลอต
สำหรับทางเลือกแบบต่อเนื่อง เครื่องอบแห้งแบบพ่นฝอยระดับการผลิตเลือกขนาดตามการระเหยของน้ำ วิธีการอยู่ในการเลือกขนาดเครื่องอบแห้งแบบพ่นฝอย
ข้อผิดพลาดที่พบบ่อยและควรหลีกเลี่ยง
ระบุเครื่องอบแห้งฟลูอิไดซ์เบดทั้งที่ต้องการแกรนูล เครื่องอบแห้งไม่มีระบบพ่น ตรวจสอบว่าใบเสนอราคารวมหัวพ่น ปั๊ม และตัวควบคุมการพ่น ดูเครื่องแกรนูลฟลูอิไดซ์เบด vs เครื่องอบแห้งฟลูอิไดซ์เบด
มองว่าเป็นกระบวนการผงละเอียด การแกรนูลทำให้ได้เม็ดแกรนูล หากผลิตภัณฑ์ของคุณต้องเป็นผงละเอียด ให้ใช้เครื่องอบแห้งแบบพ่นฝอย
ละเลยการเลือกตัวพา ตัวพากำหนดการไหล การละลาย และความเข้ากันได้กับสารออกฤทธิ์ ทดสอบในการทดลอง
ตั้งอัตราการพ่นด้วยความรู้สึก ใช้อัตราการพ่นที่วัดได้เทียบกับอุณหภูมิผลิตภัณฑ์หรือความชื้นไอเสีย และบันทึกไว้สำหรับการขยายขนาด
ข้ามการทดลอง ขนาด ความแข็งแรง และการละลายของเม็ดแกรนูลขึ้นกับสูตรผสม การทดลองไพลอตกับตัวพาและของเหลวของคุณเองแสดงว่าคุณจะได้อะไร ห้องปฏิบัติการทดสอบ ของเราทดสอบเครื่องแกรนูลเช่นเดียวกับเครื่องอบแห้ง รายงานขนาดอนุภาค ความแข็งแรง การไหล และการละลาย และงานนี้เป็นบริการแบบมีค่าใช้จ่าย
บทสรุป
การแกรนูลแบบพ่นสร้างเม็ดแกรนูลบนตัวพาจากของเหลวที่พ่น และเป็นเส้นทางที่ถูกต้องเมื่อคุณต้องการการไหล ฝุ่นน้อย และการปฏิบัติอย่างนุ่มนวลต่อสารออกฤทธิ์เหลวในสูตรที่มีตัวพามาก การอบแห้งแบบพ่นฝอยเป็นเส้นทางที่ถูกต้องเมื่อคุณต้องการผงละเอียด กำลังการผลิตต่อเนื่อง และตัวของเหลวเองคือผลิตภัณฑ์ หากไม่แน่ใจ ให้ทดสอบทั้งสองกับวัสดุของคุณ
ขั้นตอนถัดไป: ขอทดสอบไพลอต กับของเหลวและตัวพาของคุณ การทดสอบไพลอตเป็นบริการแบบมีค่าใช้จ่าย และรายงานเปรียบเทียบคุณสมบัติของเม็ดแกรนูลหรือผง เพื่อให้คุณเลือกกระบวนการจากผลที่วัดได้
คำถามที่พบบ่อย
การแกรนูลแบบพ่นฝอยคืออะไร
การแกรนูลแบบพ่นฝอยพ่นของเหลวลงบนอนุภาคที่ถูกทำให้เคลื่อนไหวในอากาศร้อน โดยปกติในฟลูอิไดซ์เบด ของเหลวแห้งบนอนุภาคและสร้างเม็ดแกรนูล ผลคือเม็ดแกรนูลแน่น ไหลอิสระ ฝุ่นน้อย
การแกรนูลแบบพ่นฝอยต่างจากการอบแห้งแบบพ่นฝอยอย่างไร
ในการอบแห้งแบบพ่นฝอย ของเหลวแห้งระหว่างตกอิสระเป็นหยดแยกกันและกลายเป็นผงละเอียด ในการแกรนูลแบบพ่นฝอย ของเหลวตกลงบนอนุภาคในเบดและสะสมบนอนุภาคนั้น ผลิตภัณฑ์จึงเป็นเม็ดแกรนูลที่ใหญ่และแน่นกว่า
เครื่องแกรนูลฟลูอิไดซ์เบดแบบพ่นคืออะไร
ภาชนะฟลูอิไดซ์เบดที่มีระบบพ่น ตัวพาหรือผงเมล็ดตั้งต้นถูกแขวนลอยในอากาศร้อนที่ไหลขึ้น พ่นของเหลวลงบนนั้น และเม็ดแกรนูลโตและแห้งในเบดเดียวกัน รุ่น PGL ของ SINOTHERMO ใช้เบดตัวพาที่พ่นสารสกัดเหลว
เม็ดแกรนูลมีความชื้นเท่าใด
เครื่องแกรนูลฟลูอิไดซ์เบดแบบพ่นของ SINOTHERMO ให้เม็ดแกรนูลที่ความชื้น 3 ถึง 5 เปอร์เซ็นต์ ขึ้นกับการตั้งค่ากระบวนการ
ผลิตภัณฑ์ใดเหมาะกับการแกรนูลแบบพ่นฝอย
สารสกัดสมุนไพรและพฤกษศาสตร์เหลวบนตัวพา สูตรเภสัชกรรมที่มีสารช่วยสูง กลิ่นรสอาหาร สารออกฤทธิ์เครื่องสำอาง และของเหลวชีวภาพที่ต้องการแกรนูลอุณหภูมิต่ำ
ฉันใช้เครื่องอบแห้งแบบพ่นฝอยแทนได้หรือไม่
หากคุณต้องการผงละเอียดและผลิตภัณฑ์ทนกระบวนการได้ ได้ หากคุณต้องการเม็ดแกรนูลที่ไหลดีและฝุ่นน้อย หรือสูตรผสมส่วนใหญ่เป็นตัวพา การแกรนูลแบบพ่นมักเหมาะกว่า การทดลองกับวัสดุของคุณจะยืนยัน
จะรู้ได้อย่างไรว่ากระบวนการใดเหมาะกับผลิตภัณฑ์ของฉัน
ทำการทดลอง การทดสอบไพลอตเป็นบริการแบบมีค่าใช้จ่าย และคุณขอได้ผ่านหน้าติดต่อของเรา เราเปรียบเทียบคุณสมบัติของผงหรือเม็ดแกรนูลจากแต่ละเส้นทาง
Mark Gu
Passionate about enhancing customer experiences and streamlining operations, Mark focuses on building strong relationships, fostering innovation, and leading teams to achieve exceptional service and efficiency.
อีเมล: mark.gu@sinothermo.com
โทรศัพท์: +86 18021972660
