專利名稱：無水葡萄糖干燥設備及干燥工藝的制作方法
技術領域：
本發明屬于生物醫藥技術領域，尤其涉及無水葡萄糖干燥設備及干燥工藝。
背景技術：
葡萄糖是生物體內新陳代謝不可缺少的營養物質，它的氧化反應放出的熱量是人類生命活動所需能量的重要來源，在食品、醫藥工業上可直接使用，在工業上還大量用葡萄糖為原料合成維生素C。其主要制劑產品是大輸液和高滲中針，由于輸液和中針的特殊給藥途徑，原料的質量就顯得尤其重要。特別是熱源反應、雜質含量、異物等，如果沒有保證， 都可能對患者造成極大的傷害。無水葡萄糖是生產輸液或中針的換代產品，美國及日本等國家作為注射用的葡萄糖都要求用無水葡萄糖，并在國家藥典中反映，如日本藥方規定葡萄糖注射液僅以無水糖為原料。無水葡萄糖是一水葡萄糖的更新換代產品，與一水葡萄糖相比產品具有無熱源反應、雜質含量少、純度高等優點。在醫藥行業，利用無水葡萄糖制成的葡萄糖注射液、葡萄糖氯化鈉注射液，可用于因某些原因進食減少或不能進食時補充熱能；對于低血癥、饑餓性酮癥、失水等有良好的醫療效果。無水葡萄糖的生產多采用雙酶法以淀粉乳為原料，經過液化、糖化、除渣、脫色、離交、蒸發、結晶、分離等精制處理得到一水葡萄糖，后經溶糖、脫色、 煮糖、分離、干燥及包裝工序得到無水葡萄糖。無水葡萄糖因為不含結晶水，大大減少了雜質及微生物的引入。無水葡萄糖生產行業中，產品干燥是關鍵一步。無水葡萄糖在煮糖結晶、分離完畢之后，物料水分一般在2、 左右，干燥設備效率高低，直接影響著整個生產的效率和產品質量，干燥器性能是保障產品質量和節約能源的關鍵環節。目前，無水葡萄糖生產企業產品的干燥以流化床為主要干燥設備，流化床具有維護工作量小、故障率低、維護簡便、運行可靠等諸多優點，但是，回混床設備操作不易控制、沸騰效果不好、單位面積產量低，同比，流化床干燥效率低，不利于大規模生產，產品單耗較高。風機是無水葡萄糖生產干燥過程中最重要的輔助設備之一，而最初應用于此類干燥系統的引風機、送風機均采用電機工頻恒速運行方式，再通過入口風門擋板節流調節風量來達到自動控制流化床體內壓力的目的，其弊端是無法有效控制電機，無論系統負荷有無變化，電機均處于工頻運行模式。這既造成了大量電能的浪費，也降低了電機的壽命，另一方面多數廠家仍采用傳統的控制方法即通過繼電器控制，這種控制方式存在著啟動電流大，運行安全可靠性差、能源浪費等問題。干燥過程中，在保證干燥送風的潔凈度的同時，將少量水分更有效率的去除掉，如何在保證干燥效果的同時進行節能，在生產質量跟蹤過程中還發現，無水葡萄糖成品入庫后，物料溫度有回升的現象，極不利于儲存，也是困擾當前生產廠家的一個問題。
發明內容
本發明的目的在于，克服現有技術的不足，提供了無水葡萄糖干燥設備，一段升溫干燥，二段持續降溫的工藝裝置，避免了因連續干燥造成的物料溫度高，成品容易變色結塊的現象。另外，在回混床底部設計安裝攪拌器，當發現回混床內的壓力升高，物料液位上升時，開啟攪拌，保證物料的沸騰效果。為解決上述技術問題，本發明的技術方案為無水葡萄糖干燥設備，包括流化床， 還包括回混床，所述的流化床包括一段流化床和二段流化床，一段流化床的出料口與二段流化床的進料口連接，所述的回混床、一段流化床通過管道連接，回混床、一段流化床和二段流化床分別與旋風分離器和引風機通過管道連接，所述回混床下部通過送風機I與進氣管I連接，所述進氣管I上有加熱器I，進氣管II、進氣管III分別與一段流化床連接，進氣管 IV、進氣管V分別與二段流化床連接，送風機II通過換熱器II分別與進氣管II、進氣管III、 進氣管IV和進氣管V連接，所述換熱器I和換熱器II分別與蒸汽管道連接，送風機III通過換熱器III與二段流化床的出料口連接，所述換熱器III連接冷凍水管道。冷凍水為7°C水。在所述的回混床底部安裝有攪拌器。在床體液位高、壓力增大時開啟，保證物料的沸騰效果，頂部的布料器，能夠保證物料均勻分布在床體上。本發明所述旋風分離器的出風口處連接有水霧除塵器。一般無水葡萄糖生產企業均采用一級流化床系統，干燥氣體經過旋風分離器后直接排入大氣。干燥氣體溫度高，氣體中含有大量糖粉，經過旋風分離器后仍攜帶有較多的糖粉，直接排入大氣中，造成了嚴重的環境污染，同時，大量糖粉流失，使產品收率降低，造成較嚴重的浪費，不利于生產。為了解決無水葡萄糖干燥工藝中糖粉回收問題，我公司于2008年09月08日申請的中國專利號為2008200277211，公開了一種無水葡萄糖流化干燥工藝中的糖粉回收裝置，能夠有效地回收旋風分離器排出氣體中夾帶的糖粉，即為本明的水霧除塵器。本發明所述回混床、一段流化床和二段流化床的側壁上有壓力變送器。所述壓力變送器與變頻器通過信息線連接，變頻器與中央控制系統和DCS系統通過信息線連接，變頻器與引風機連接。壓力變送器信號反饋于DCS系統，控制變頻器調節電機的輸入電流，來控制風機風量。調節回混床、一級流化床內和二級流化床內的負壓值，同時通過設定床體的壓力參數，實現中央控制系統的自動聯鎖，以其利用變頻器來自動調節控制引風機的風量， 使得物料持續穩定的處于沸騰狀態，達到最好的干燥效果。一般在-0. IMI^a左右，設定二級流化床內的負壓值為某一固定參數，一般為-0. 15MPa，該信號反饋給中央控制器，后作用于變頻器，來調節引風機的風量，實現床體內的風量平衡。無水葡萄糖干燥工藝，物料在回混床內進行干燥后，進入一段流化床和二段流化床進一步干燥的同時對物料降溫冷卻。包括以下工藝步驟
1)、物料從上部進入回混床，回混床底部進氣管I的進風溫度為70-75°C，進風壓力為 0. 7-1. 2KPa,回混床內的溫度為58-63 °C，物料流量為6. 25T/h，經初步干燥的物料進入一段流化床內；
2)、與一段流化床連接的進氣管II和進氣管III的進風溫度為23-30°C，進風壓力為 0. 8-1. lKPa，物料流量為6. 25T/h，物料進入二段流化床內；
3)、與二段流化床連接的進氣管IV和進氣管V的進風溫度為23-30°C，進風壓力為 0. 8-1. lKPa，物料流量為6. 25T/h，干燥后的物料經進風溫度為一一冷卻后由二段流化床的排料口排出；
4)、回混床、一段流化床和二段流化床產生的廢氣經旋風分離器和水霧除塵器排出。
所述回混床、一段流化床設置為-0. 05 -0. 15MPa,調整二段流化床內的壓力-0. 1 -0. 2MPa。按照一定的溫度梯度，循序漸進的降低蒸汽用量，同時，檢測成品水分含量，依據跟蹤結果，逐步把流化床由加熱作用改為降溫作用。逐步降低干燥系統的進風溫度，跟蹤過程中無水葡萄糖的水分結果，跟蹤成品出料溫度，逐步改變干燥機制，使干燥過程在回混床內完成，流化床由加熱作用改為降溫冷卻作用，降低成品物料溫度，改善物料外觀，有效避免物料結塊的狀況。根據我國現行的行業設計規定，干燥系統的引風機的余量一般為25% 30%，風壓裕度為20% 30%。因此現行的控制模式是在這一范圍內對系統的控制參數進行效調節。 壓力變送器在測點處測得的床體負壓值轉變為電流信號直接輸入到變頻器的模擬量輸入端子，之后經CPU內部PID調節器處理后實現對變頻器的無級調速。這種控制方式與傳統的風門自動調節都可達到調節壓力的目的，不同的是它通過變頻器調節電機的各參數從而達到控制風量的目的。變頻器的軸功率與其轉速的立方成正比，因此控制方式在節能降耗方面具有很大優勢，同時也可以降低企業的成產成本，保證企業的經濟效益。DCS系統作為大型集成控制系統，可實現集中控制和分散布局的高度統一，其對于現場變頻器的控制是其中的一個控制點。現行控制中，正常狀態下OCC通過主CPU內部程序控制變頻器的啟動、運行及停止并對變頻器輸出的信號進行處理。若設定好床體負壓值， 并切換至自動控制狀態后，中央控制系統則可以根據設定值進行自動調節，實現自動化。本發明的有益效果是無水葡萄糖干燥設備，包括流化床，還包括回混床，所述的流化床包括一段流化床和二段流化床，一段流化床的出料口與二段流化床的進料口連接， 所述的回混床、一段流化床通過管道連接，回混床、一段流化床和二段流化床分別與旋風分離器和引風機通過管道連接，所述回混床下部通過送風機I與進氣管I連接，所述進氣管 I上有加熱器I，進氣管II、進氣管III分別與一段流化床連接，進氣管IV、進氣管V分別與二段流化床連接，送風機II通過換熱器II分別與進氣管II、進氣管III、進氣管IV和進氣管V連接，所述換熱器I和換熱器II分別與蒸汽管道連接，送風機III通過換熱器III與二段流化床的出料口連接，所述換熱器III連接冷凍水管道。1、實現了加熱工序的連續性
回混床底部安裝攪拌器后，可根據床體內的壓力、物料液位的變化，時時開啟底部攪拌器，有效地防止了回混床堵料現象，保證了床體內物料的沸騰效果，實現了加熱工序的連續性，促使生產更加連續、順利進行。2、節約了生產能源
減少流化床蒸汽的消耗，達到節能降耗的目的，同時，物料降溫更加充分，有效地避免了產品包裝后結塊的現象。
3、經濟效益和環境效益顯著
有效的改善了成品的外觀，緩解了成品結塊現象，提高了客戶的滿意度，創造出巨大的潛在經濟效益。糖粉回收，消除了對環境的污染，同時，回收的糖粉進入母液罐返回一水生產段進行再生產，避免了浪費，降低了生產成本。3. 1、干燥工段節能預計干燥工段蒸汽消耗由50噸/天降低到15噸/天，每天節約蒸汽35噸，日節約資金3872元，年節約資金116. 16萬元。；35 噸 / 天 X110.62 元 / 噸=3872 元 / 天 3872 元 / 天 X300 天=116. 16 萬元。3. 2、糖粉回收
將旋風分離器尾氣含塵濃度平均值由1200mg/m3左右，處理到平均值2%ig/m3左右。年運行費用總節約金額
預計該方案實施后，每天可從氣流中捕捉葡萄糖1. 83噸，每天可節約總金額9882元， 年運行總節約金額四6. 46萬元。32400m3/hX (1200-24) mg/ m3 X 2 X 24h=l. 83 噸(干基) 1. 83噸/天X 5400元/噸=9882元/天
9882 元 / 天 X 300 天=296. 46 萬元。3. 3、回混床和流化床聯合使用
回混床和流化床進行聯合使用，這樣物料在回混床內已基本實現完全干燥，流化床的使用主要用來對物料進行降溫冷卻。此項技術的運用減輕了流化床的工作量，提高了其單位面積的產量，降低了單耗及成產成本，提高了無水葡萄糖的生產效率，保證了無水葡萄糖的產品質量，增加了企業的效益。回混床和流化床的聯合使用每年可提高產量20000噸，按生產每噸糖耗電 96. 69KW . h，耗汽0.95噸，人員人工66. 87元計算，年可節約成本電費83. 15萬元；蒸汽費210. 18萬元；人員人工費133. 74萬元；總計金額為427. 07萬元。電費20000X96. 69KW . hX 0.43 元 / KW . h=83. 15 萬元蒸汽費20000X0. 95 噸 X 110. 62 元 / 噸=210. 18 萬元
人員人工66. 87元/噸X 20000=133. 74萬元。
圖1為本發明結構示意圖， 圖2為本發明控制系統方框圖，
圖中1-送風機I，2-換熱器I，3-進氣管I，4-攪拌器，5-回混床，6- 一段流化床，7- 二段流化床，8-旋風分離器，9-引風機，10-水霧除塵器，11-送風機II，12-換熱器II，13-進氣管II，14-進氣管III，15-進氣管IV，16-送風機III，17-進氣管V，18-換熱器III，19-出料口，20-DCS系統，21-中央控制系統，22-變頻器，23-壓力變送器。
具體實施例方式根據圖1和圖2所示，無水葡萄糖干燥設備，包括流化床，還包括回混床，所述流化床包括一段流化床6和二段流化床7，一段流化床6的出料口與二段流化床7的進料口連接，回混床5、一段流化床6通過管道連接，回混床5、一段流化床6和二段流化床7分別與旋風分離器8和引風機9通過管道連接，回混床5下部通過送風機Il與進氣管13連接，進氣管13上有換熱器12，進氣管II 13、進氣管III 14分別與一段流化床6連接，進氣管IV 15、 進氣管V 17分別與二段流化床7連接，送風機II 11通過換熱器II 12分別與進氣管II 13、進氣管III14、進氣管IV 15和進氣管V 17連接，換熱器12和換熱器II 12分別與蒸汽管道連接，送風機III16通過換熱器III18與二段流化床7的出料口 19連接，換熱器III18連接冷凍水管道，在回混床5底部安裝有攪拌器4，旋風分離器8的出風口處連接有水霧除塵器10。回混床5、一段流化床6和二段流化床7的側壁上有壓力變送器23，壓力變送器23 與變頻器22通過信息線連接，變頻器22與中央控制系統21和DCS系統20通過信息線連接，變頻器22與引風機9連接。干燥工藝為
1)、物料從上部進入回混床5，回混床5底部進氣管13的進風溫度為70-75°C，進風壓力為0. 7-1. 2KPa,回混床5內的溫度為58_63°C，物料流量為6. 25T/h，經初步干燥的物料進入一段流化床6內；
2)、與一段流化床6連接的進氣管II13和進氣管III 14的進風溫度為23_30°C，進風壓力為0. 8-1. lKPa，物料流量為6. 25T/h，物料進入二段流化床7內；
3)、與二段流化床7連接的進氣管IV15和進氣管V 17的進風溫度為23-30°C，進風壓
力為0. 8-1. lKPa，物料流量為6. 25T/h，干燥后的物料經進風溫度為--------冷卻后由二
段流化床的排料口排出；
4)、回混床5、一段流化床6和二段流化床7產生的廢氣經旋風分離器8和水霧除塵器 10排出。回混床5、一段流化床6設置為-0. 05 -0. 15MPa,調整二段流化床7內的壓力-0. 1 -0. 2MPa。
權利要求
1.無水葡萄糖干燥設備，包括流化床，其特征在于還包括回混床，所述的流化床包括一段流化床和二段流化床，一段流化床的出料口與二段流化床的進料口連接，所述的回混床、一段流化床通過管道連接，回混床、一段流化床和二段流化床分別與旋風分離器和引風機通過管道連接，所述回混床下部通過送風機I與進氣管I連接，所述進氣管I上有加熱器I，進氣管II、進氣管III分別與一段流化床連接，進氣管IV、進氣管V分別與二段流化床連接，送風機II通過換熱器II分別與進氣管II、進氣管III、進氣管IV和進氣管V連接，所述換熱器I和換熱器II分別與蒸汽管道連接，送風機III通過換熱器III與二段流化床的出料口連接，所述換熱器III連接冷凍水管道。
2.根據權利要求1所述的無水葡萄糖干燥設備，其特征在于在所述的回混床底部安裝有攪拌器。
3.根據權利要求1所述的無水葡萄糖干燥設備，其特征在于所述旋風分離器的出風口處連接有水霧除塵器。
4.根據權利要求1所述的無水葡萄糖干燥設備，其特征在于所述回混床、一段流化床和二段流化床的側壁上有壓力變送器。
5.根據權利要求4所述的無水葡萄糖干燥設備，其特征在于所述壓力變送器與變頻器通過信息線連接，變頻器與中央控制系統和DCS系統通過信息線連接，變頻器與引風機連接。
6.無水葡萄糖干燥工藝，其特征在于物料在回混床內進行干燥后，進入一段流化床和二段流化床進一步干燥的同時對物料降溫冷卻。
7.根據權利要求6所述的無水葡萄糖干燥工藝，其特征在于包括以下工藝步驟1)、物料從上部進入回混床，回混床底部進氣管I的進風溫度為70-75°C，進風壓力為 0. 7-1. 2KPa,回混床內的溫度為58-63 °C，物料流量為6. 25T/h，經初步干燥的物料進入一段流化床內；2)、與一段流化床連接的進氣管II和進氣管III的進風溫度為23-30°C，進風壓力為 0. 8-1. lKPa，物料流量為6. 25T/h，物料進入二段流化床內；3)、與二段流化床連接的進氣管IV和進氣管V的進風溫度為23-30°C，進風壓力為 0. 8-1. lKPa，物料流量為6. 25T/h，干燥后的物料經冷卻后由二段流化床的排料口排出；4)、回混床、一段流化床和二段流化床產生的廢氣經旋風分離器和水霧除塵器排出。
8.根據權利要求7所述的無水葡萄糖干燥工藝，其特征在于所述回混床、一段流化床設置為-O. 05 -0. 15MPa，調整二段流化床內的壓力-0. 1 -0. 2MPa。
全文摘要
本發明屬于生物醫藥技術領域，尤其涉及無水葡萄糖干燥設備及干燥工藝。本發明的技術方案為無水葡萄糖干燥設備，包括流化床，還包括回混床，所述的流化床包括一段流化床和二段流化床，所述回混床下部通過送風機I與進氣管I連接，所述進氣管I上有加熱器I，進氣管Ⅱ、進氣管Ⅲ分別與一段流化床連接，進氣管Ⅳ、進氣管Ⅴ分別與二段流化床連接，送風機Ⅱ通過換熱器Ⅱ分別與進氣管Ⅱ、進氣管Ⅲ、進氣管Ⅳ和進氣管Ⅴ連接，避免了因連續干燥造成的物料溫度高，成品容易變色結塊的現象。
文檔編號C13K1/00GK102435049SQ20111033014
公開日2012年5月2日 申請日期2011年10月27日 優先權日2011年10月27日
發明者何玉梅, 劉劍俠, 孫博, 王勇, 王巖, 王輝, 程平, 郭玉波 申請人:西王藥業有限公司