Théorie de la granulation du lit fluide

Le granulateur de lit liquide est l'un des équipements de granulation les plus importants de l'industrie pharmaceutique, de l'industrie alimentaire et de l'industrie chimique.

Le processus de mélange de granulation à lit fluide est particulièrement adapté aux matériaux avec une plage de taille de particules de 50-200 μm. Le comportement de fluidisation des particules est la somme des forces et des interactions entre diverses particules. Lorsque le passage à l'air à travers le lit du matériau est suffisamment grand, les particules peuvent être fluidisées contre la gravité. À des vitesses d'entrée à faible air, la vitesse des particules est proportionnelle à la chute de pression dans le lit fluidisé. À mesure que la vitesse de l'entrée d'air augmente, les particules dans le lit fluidisé passent de la stationnaire à la suspension, et la vitesse de flux d'air correspondante à l'heure actuelle est la vitesse de fluidisation minimale (UMF). La vitesse de fluidisation minimale est une limite inférieure primaire dans le processus de granulation en une étape. Au fur et à mesure que le processus de granulation progresse, la vitesse de fluidisation minimale devrait changer et augmenter progressivement. La vitesse de fluidisation du processus de granulation doit être supérieure à la vitesse de fluidisation minimale, de sorte que les particules grossières et fines ne seront pas séparées.

Lorsque la vitesse de fluidisation est supérieure à la vitesse de fluidisation minimale, le matériau dans le lit fluidisé se déplace comme un liquide bouillant violemment, et il y a des bulles au fond du lit de matériau (formé près du fond du lit fluidisé, près de la distribution d'air plaque), et sous l'action du ventilateur, il monte rapidement à la surface et se rompt. On peut également voir que la conception de la plaque de distribution de débit de gaz a un impact significatif sur les caractéristiques du lit fluidisé. À mesure que la vitesse de fluidisation augmente, le volume de la poudre se développe et la densité des particules par volume unitaire dans le lit diminue. Lorsque la vitesse de fluidisation atteint une certaine vitesse, les particules seront époustouflées et la vitesse à ce moment est appelée vitesse d'entraînement. Le degré de mélange dans la granulation fluidisée du lit est lié à la taille des particules et à la façon dont le flux d'air se déplace à travers le matériau. La façon dont le flux d'air se déplace affecte le transfert de chaleur entre le gaz et les particules.

La vitesse d'entrée d'air standard est généralement de 1,0 à 2,0 m / s. Pour les matériaux agglomérés, le débit d'air requis est de cinq à six fois la vitesse de fluidisation minimale. Le séchage nécessite une basse vitesse, comme 0,8 à 1,4 m / s. En raison de la présence de matériau humide dans le lit fluidisé, des vitesses plus élevées sont nécessaires dans les premiers stades du séchage, mais la vitesse de l'air est généralement réduite lorsque le produit perd de l'humidité, afin d'assurer un bon mouvement de particules et d'empêcher le matériau d'entrer dans le filtre . Dans le processus de granulation du lit fluide, le mouvement des particules et le séchage rapide sont importants. Le flux libre de particules dans le trou d'observation du lit fluidisé est un bon état de granulation, et le mauvais état de fluidisation peut également être surveillé par la température de l'air de sortie. Chaque produit a un taux de séchage constant, où la température dans le lit fluidisé reste relativement constante pendant une période considérable. Si le taux d'augmentation de la température de l'air de sortie est plus rapide que prévu, il indique de mauvaises conditions de fluidisation, la granulation peut devoir être arrêtée et une intervention manuelle ou mécanique est nécessaire pour aider à la fluidisation.