流化床造粒

使粒体互相附着凝集成粒的技术

流化床造粒也被称做沸腾制粒或一步制粒，是将物料一次投入到密闭的容器内，在容器内将物料进行均匀的混合、再通过设备将粘合剂均速喷入，让粘合剂与物料充分混合，在容器内进行流动，形成小颗粒，通过底端送入热风，可以将湿颗粒烘干，最后直接收集成品干颗粒的技术。

原理

流化床造粒，主要是以粘结剂为介质，使粒体互相附着凝集成粒。如图1，粒体物料在装置内，由于流化气体使粉体循环运动，与喷入的粘结剂接触，经多次反复，颗粒逐渐形成。

方法

流化床喷雾造粒

一般以空气为流化气体，先进行预热后，通至带有分布板的流化床底部，使需造粒的固体粉末呈流化态。液体进料大多数是由双流体喷嘴喷入流化床，要求喷嘴具有操作弹性且不易堵塞，如果是热气体，雾化结晶液时更要注意。为了使得涂在颗粒上的液体尽可能干燥，一般采用气体和固体颗粒逆流，以便使产品粒度分布更均匀。流化气体的速度要大到能使大颗粒强烈运动，以防止结块现象发生。

喷雾流化床造粒

喷雾流化床造粒和流化床喷雾造粒有相似之处，也是把可以泵送和雾化的料液喷成雾状，然后落在床层中热的种子颗粒上干燥，直接生成固体颗粒。喷雾流化床固体颗粒的生成，不依靠床层的搅拌。喷雾流化床综合了流化床及标准喷雾流化床的优点，既适于处理大颗粒物料，又能提供像流化床一样良好的气固接触效果与混合，故可被用来作为生产大颗粒产品的造粒器。

振动流化床造粒

振动造粒可以在回转圆筒、回转圆盘或振动流化床中实现。当气体被用作热量和物质传递载体在造粒中应用时，该设备叫做气体振动流化床。振动流化床的优点在于造粒的强度高，速度快，造粒产品质量的改善，使难以流化的细小粉末易于造粒，从消耗能量和物质观点来看，经济性高。气体振动流化床常用在食品和医药工业的造粒。

高速超临界流体造粒

高速超临界流体过程是超临界流体经过微细喷嘴的快速膨胀过程。在膨胀过程中，温度和压力的突然变化使溶质的过饱和度骤然升高，当溶液以单相喷出时，析出大量微核，微核在极短的时间内快速生长，形成粒度均匀的亚微米以至纳米级微细颗粒。从实验所拍摄的照片中可以观察到，颗粒的成长非常均匀，整个造粒涂布都是累积式一层一层长大的。高速超临界流体造粒的特点是能够控制颗粒的大小，但在实际工业生产中存在很多的不利因素，比如，流体要在高速下喷淋，动力消耗较大；在操作时，喷嘴的最低温度可达零下七八十摄氏度，因此对设备的材料要求较高。

影响因素

流化气速

流化气速的大小直接影响床层的流化状态。当流化气速过小，并且床温过高时，易造成“干式”失稳，此时流化气带来的热量不足以使溶剂及时蒸发，会造成床层“湿式”失稳；而过大的气速会增大磨损，使得造粒的效果下降。

流化床层温度

当其他操作条件相同时，床层温度低则床内湿度高，雾化液滴易于在颗粒表面上铺展开而形成较大的固液接触面积，因而颗粒易于碰撞后团聚，所以颗粒生长速率快；但过低的床层温度易导致湿式死床。反之，床层温度高时则生产能力较高，设备利用率高，同时提高了流化床的传热温差和传热效率；但过高的床温会降低造粒的效率，这主要是因为雾化液滴在没有接触到流化颗粒之前就已经被干燥，干燥后的粉尘随高速流动的气体扬析出来。

料液流速

在保证充分的热量供给和流化情况较好时，料液流速越大，则颗粒生长越快，颗粒粒径增长速率随时间增大而减小。

初始粒径

初始粒径越大，颗粒的相对生长速率减小，一般认为随着初始粒径的增大，由于碰撞磨损和自身重力等引起的分散力增大，使团聚成功率降低，层式机理成长所占比重加大；当初始粒径小时，粒子更易团聚，所以颗粒生长速率较大。

黏结剂

一般说来，黏结剂的黏度随浓度的增大而显著增大，颗粒更易于团聚，成长速度加快。

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