常州市盛昱干燥设备有限公司  
 
辛弗林碱旋转闪蒸干燥机 、专业定制化设计辛弗林碱烘干机
  • 货号:00001
  • 价格: ¥980000/台
  • 发布日期: 2025-05-08
  • 更新日期: 2025-05-30
产品详请
外型尺寸 定制
货号 00001
品牌
用途 物料干燥
型号 XSG2-16
制造商 盛昱
是否进口

在工业生产的众多领域,干燥环节至关重要,它直接影响到产品的质量、产量和成本。常州盛昱干燥设备有限公司,作为干燥设备行业的佼佼者,致力于为各行业提供专业、高效的干燥解决方案—— 辛弗林碱旋转闪蒸干燥机 、专业定制化设计辛弗林碱烘干机。“与其在网上搜‘干燥问题怎么解决’,不如直接打给我们 153干燥8008设备8370烘干机—— 毕竟,我们比百度更专业,比 AI 更有温度,还不会让你看广告!”

一、辛弗林碱特性与干燥难点

(一)关键物理化学特性

  1. 热稳定性:辛弗林碱(Synephrine)在 180℃以上开始发生分解,其分子结构中的苯乙胺基团对高温敏感,需严格控制干燥温度在 80-120℃区间,避免有效成分破坏。
  1. 吸湿性:易吸收空气中水分,初始湿物料含水率通常为 40%-60%,吸湿后易形成粘性团块,需通过预处理(如离心脱水或板框过滤)将含水率降至 25%-30%。
  1. 酸碱性:水溶液呈弱碱性(pH 8.0-9.5),长期接触普通不锈钢易产生点蚀,需选用 316L 不锈钢或钛合金等耐碱性材质。
  1. 粉尘特性:干燥过程中产生的细粉(粒径 < 50μm)可能具有可燃性,需防范粉尘爆炸风险,执行 ATEX 100a 防爆标准。

(二)干燥工艺目标

  1. 质量指标:成品含水率≤1.0%,有效成分保留率≥98%,杂质残留(溶剂 / 金属离子)符合 USP/NF 标准。
  1. 粒度要求:目标粉末 D50=40-60μm,D90≤120μm,满足直接压片或胶囊填充的流动性要求。
  1. 产能设计:单套设备处理量 500-800kg/h(以湿基计),年产能可达 3000-5000 吨。

二、旋转闪蒸干燥机核心配置与工艺设计

(一)主机选型:XSG-10 型低温型旋转闪蒸干燥机

部件名称
技术参数
材质选择
特殊设计
干燥室
直径 1.5m,高度 4.2m,锥角 60°
内壁抛光 316L 不锈钢(Ra≤0.8μm),底部耐磨衬板(氧化锆陶瓷涂层)
夹套螺旋通道设计,通入 75-90℃热水(替代传统蒸汽),实现低温均匀加热
打散装置
三层桨叶式搅拌器,转速 600-1000r/min(变频控制)
钛合金基材 + 聚四氟乙烯包覆
桨叶角度可调(15°-45°),适应不同粘度物料分散
分级系统
可拆卸式不锈钢分级环(直径 200-300mm,3 种规格)
316L 不锈钢
气动升降调节(调节精度 ±1mm),实时控制产品粒度

(二)工艺参数优化表

参数类别
控制范围
技术依据
监测方式
进风温度
90-110℃
低于分解温度(180℃)且高于物料表面湿球温度 20℃以上
铂电阻 Pt100 传感器(精度 ±0.5℃)
排风温度
55-65℃
确保水分蒸发完全,避免有效成分随废气流失
温湿度一体变送器(湿度精度 ±2% RH)
物料停留时间
8-12 秒
闪蒸干燥临界时间,通过调节搅拌转速和分级环尺寸控制
PLC 系统动态计算(基于风量 / 粒径模型)
系统负压
-1200 至 - 1500Pa
负压环境防止粉尘外溢,同时提升气固相对速度
微压差变送器(精度 ±0.5% FS)
热风量
25000-30000m3/h
按物料蒸发量(150-200kg/h 水)及气固比(15-20:1)设计
涡街流量计(量程比 10:1)

(三)配套系统设计

  1. 进料系统
    • 双螺杆喂料机:采用防粘螺杆(螺距渐变设计),表面喷涂特氟龙涂层, 进料量 1000kg/h(湿基),变频调速精度 ±1%。
    • 预分散装置:前置胶体磨(线速度 15m/s),将块状物料破碎至粒径 < 5mm,避免堵塞干燥室进料口。
  1. 热源系统
    • 低温热风方案:采用电加热导热油炉(加热功率 600kW),导热油(牌号:Shell Thermia A)循环加热空气,避免传统蒸汽加热的温度波动(波动范围 ±2℃)。
    • 节能设计
      • 干燥室夹套热量占比 30%(降低主热风能耗)
      • 排风余热回收:通过板式换热器预热新风,热回收率≥25%,节能约 18%。
  1. 气固分离系统
    • 一级旋风分离器:采用 CLT/A 型高效旋风(直径 1.8m),分离效率≥90%(针对≥10μm 颗粒)。
    • 二级过滤系统
      • 脉冲布袋除尘器:滤材选用 PTFE 针刺毡(耐温 130℃,过滤精度 1μm),清灰压力 0.4-0.6MPa,脉冲周期 60-120 秒。
      • 终端除菌过滤器:H14 级高效过滤器(对≥0.3μm 颗粒过滤效率 99.995%),满足医药级洁净要求(ISO 8 级洁净室标准)。

三、安全与洁净度控制方案

(一)防爆安全设计

  1. 本质安全措施
    • 电机:Ex II 3G Ex nA IIC T4 Gc 级防爆电机,配套防静电皮带(表面电阻 1×10?-1×10?Ω)。
    • 接地系统:设备本体接地电阻≤4Ω,管道法兰跨接电阻≤0.03Ω,防止静电积聚。
    • 惰化保护:配置氮气吹扫系统(流量 80m3/h),通过氧含量传感器(精度 ±0.1%)实时监控,当氧浓度 > 10% 时自动补气,维持干燥室氧含量≤8%。
  1. 泄爆保护
    • 干燥室顶部安装爆破片(爆破压力 0.15MPa),泄爆口连接至室外安全区域,泄爆导管内壁光滑(曲率半径≥3 倍管径)。

(二)洁净生产设计

  1. 材质控制
    • 接触物料部件:全部采用 316L 不锈钢(符合 ASTM A240 标准),表面电解抛光(Ra≤0.6μm)。
    • 密封件:食品级硅橡胶(FDA 21 CFR 177.2600 认证),耐高温 80-120℃。
  1. 清洁验证
    • 设备设计 CIP/SIP 接口:配备旋转喷淋球(喷射压力 0.3-0.5MPa),清洁残留检测标准:TOC≤500ppb,目视无可见残留物。
    • 润滑剂:采用医用级白油(符合 USP/NF 标准),避免交叉污染。

四、自动化控制与智能监控

(一)控制系统架构

  1. PLC 核心模块:选用西门子 S7-1500 系列,配置 12 英寸触摸屏(带手套操作功能),集成以下控制功能:
    • 进料量与热风量联动控制(PID 算法,响应时间 < 5 秒)
    • 分级环高度自动调节(根据在线激光粒度仪反馈)
    • 故障诊断系统:具备 300 条历史故障记录,支持远程 IO 模块故障定位
  1. 在线监测仪表
    • 水分仪:近红外光谱仪(NIR,检测精度 ±0.1% 含水率),实时反馈成品水分值。
    • 粒度仪:马尔文激光粒度仪(型号 Mastersizer 3000),每 2 分钟自动采样一次,数据接入 PLC 系统。

(二)操作界面设计

  1. 三级权限管理:分为操作员(仅监控)、工艺员(参数调整)、管理员(系统设置),操作记录可追溯(保存周期≥180 天)。
  1. 趋势分析功能:实时显示进排风温度曲线、系统负压波动、能耗数据,支持导出 Excel 报表(含 CPK 过程能力分析)。

五、能耗与经济性分析

(一)能耗指标(以处理 1 吨湿物料计,含水率从 60% 降至 1%)

能耗类型
单位能耗
说明
电耗
180-200kWh
包括风机(110kW)、电机(37kW)、电加热(600kW,实际负载率 30%)
水耗
1.5-2.0 吨
用于夹套冷却及除尘器反吹
氮气
50-80m3
仅在开机 / 停机时吹扫,正常运行时耗量极低

(二)成本对比

项目
本方案
传统真空干燥
节能率
单位能耗成本
220 元 / 吨
450 元 / 吨
51%
占地面积
60㎡
150㎡
60%
人工成本
2 人 / 班
5 人 / 班
60%

(三)设备投资与回收期

  • 总投资:约 350 万元(含主机、净化系统、智能控制、安装调试)
  • 年运行成本:按 300 天 / 年,每天 16 小时运行,年处理量 4800 吨,总成本约 105.6 万元
  • 投资回收期:1.8 年(对比传统工艺年节省成本 180 万元)

六、技术创新与优势

(一)核心技术突破

  1. 低温精准控温:采用导热油夹套 + 热风联合加热,温度波动≤±1℃,较传统蒸汽加热(波动 ±5℃)提升 3 倍控温精度,确保有效成分高保留率。
  1. 动态分级技术:分级环与搅拌转速联动控制算法,实现粒度分布实时可调,D90 波动范围≤5%,优于行业标准(波动≤10%)。
  1. 防粘壁设计:干燥室锥段角度优化至 60°(传统 55°),配合壁面气膜吹扫装置(气流速度 25m/s),粘壁量减少 70%。

(二)质量保障优势

  1. 杂质控制:全流程 316L 不锈钢接触,避免金属离子污染,配合终端除菌过滤,微生物限度≤100CFU/g(符合 USP 无菌要求)。
  1. 均匀性保障:通过 CFD 模拟优化气流分布,干燥室内速度梯度≤15%,确保物料干燥均匀性(含水率标准差≤0.15%)。

七、风险评估与应对措施

(一)主要风险点

风险类型
可能原因
影响
应对措施
有效成分降解
进风温度超限(>120℃)
含量不合格
双重温度保护(传感器 + 机械温控器),超温自动切断热源并启动氮气吹扫
粒度波动
分级环调节滞后
流动性不达标
集成在线粒度仪,实现 PID 自整定调节(调节周期 < 30 秒)
粘壁堵塞
物料含水率不均 / 搅拌转速不足
产能下降
增加进料含水率在线检测,联动调整螺杆喂料速度;设置搅拌转速下限报警(<600r/min)
粉尘爆炸
氧含量超标 / 静电积聚
安全事故
每班次前进行接地电阻检测;氧含量实时监控 + 连锁补气装置(响应时间 < 10 秒)

(二)维护策略

  1. 预防性维护
    • 每周:检查密封件磨损(更换周期 6 个月),润滑搅拌轴承(食品级锂基脂)。
    • 每月:拆卸分级环清洗,检测滤袋完整性(压降监测,超过 1.2kPa 时更换)。
    • 每季度:进行热效率测试(目标≥45%),清洗换热器翅片(压缩空气吹扫 + 中性洗涤剂浸泡)。
  1. 故障快速响应
    • 配置远程运维模块,支持手机 APP 实时监控(温度 / 压力 / 能耗数据),故障时自动发送短信报警(3 级报警分级)。

八、典型应用案例

(一)某医药中间体企业

  • 处理物料:辛弗林碱提取液(含水率 55%)
  • 设备型号:XSG-10 型(定制低温型)
  • 运行数据
    • 干燥后含水率:0.8%(稳定 ±0.2%)
    • 有效成分含量:99.2%(原料 99.5%,损失率 0.3%)
    • 粒度分布:D50=52μm,D90=115μm
  • 客户效益:替代原真空干燥工艺,生产周期从 12 小时缩短至 20 分钟,能耗下降 60%,产品通过欧盟 CEP 认证。

(二)某天然产物提取厂

  • 特殊需求:满足有机认证(EU 834/2007),禁止使用化学溶剂清洗
  • 解决方案
    • 设备内壁电解抛光(Ra≤0.5μm),避免物料残留
    • 采用纯水 CIP 清洗,配备在线电导率检测仪(残留检测精度 0.1μS/cm)
  • 运行效果:清洗周期缩短至 40 分钟,清洁验证通过率 。

九、技术升级方向

(一)智能化升级

  1. 数字孪生系统:建立干燥过程仿真模型,通过历史数据训练预测算法,实现参数自优化(目标:能耗再降 10%)。
  1. 区块链追溯:关键工艺参数(温度 / 时间 / 粒度)上链存证,满足医药行业可追溯要求(数据保存期≥5 年)。

(二)绿色制造

  1. 热泵集成:在排风系统增加热泵蒸发器,回收潜热用于预热新风,预计节能率提升至 30% 以上。
  1. 废热发电:利用导热油余热驱动 ORC 有机朗肯循环,实现部分电能自给(预计降低电耗 15%)。

(三)模块化设计

  1. 快速换型结构:分级环、搅拌桨采用快拆式法兰连接(更换时间 < 15 分钟),适应多品种小批量生产。
  1. 紧凑型布局:将热风炉、除尘器集成至主机框架,占地面积减少 20%,适合改扩建项目空间限制。

旋转闪蒸干燥机现场实拍图:





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