流化床顶喷造粒工艺汇编
流化床造粒工艺流程及参数
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流化床喷雾造粒技术进展
在底部喷雾的流化床内 ,由于液滴的沉积和生 长主要在射流区 ,因此在射流区内的温度较其它区 域的温度低 ,湿度高较其它区域的湿度高 。
图 3 是底部喷雾尿素造粒过程中典型的床层内 部温度分布图 ,横坐标是径向上离开喷嘴 (床层中心 , R = 0) 的距离 ,纵坐标是温度 , h 代表轴向上离开气体 分布板的距离 ,喷嘴与分布板的距离为 10 mm。
Progress of Spray Granulation in Fluidized Beds
ZHANG Dong2li2 , HAO Dong2sheng1 , SHU An2qing2 , ZHANG Wei2wei1
(1. Inner Mongolia Polytechnic University , Hohhot 010062 , China ; 2. Wuhan College of Chemical Engineering , Hubei Wuhan 430073 , China)
一般可以通过对传统流化床的改进来实现最常用的是wrster流化床造粒器流化床内加入一个垂直圆管直径通常为床层直径的一半用于改善进床内颗粒的循环颗粒的运动与喷动床内的类似中心处的颗粒向上运动而四周的颗粒向下运动还可有效的防止颗粒附聚提高颗粒表面光滑度而且垂直圆管越长效果越明显切向喷雾造粒器喷嘴安装在造粒器的一侧喷雾液滴切向喷入作旋转运动的颗粒床层内
【技术揭秘】顶喷式流化床工艺的质...
【技术揭秘】顶喷式流化床工艺的质...编者语：我们微信公众号前不久发表了【技术揭秘】侧喷式流化床造粒与旋流气流的研究利用中心复合设计和Box-Behnken实验设计，研究了各种工艺参数对使用旋流气流的侧喷式流化床生产颗粒的影响。
研究粘合剂溶液用量、喷雾速率、喷嘴与粉末床之间距离的影响，在DOE帮助下以此建立这些参数的可操作值。
【技术揭秘】应用三种PAT工具进行中试规模流化床制粒速率过程的监测这篇文章的介绍大家可以了解不同PAT技术检测的敏感性、优点和缺点，可能有助于我们选择合适的PAT工具进行流化床工艺开发和放大研究。
今天我们继续给大家分享一个顶喷式流化床工艺的质量风险管理---采用Box-behnken实验设计空间产生的控制策略制备抗高血压药物的案例。
通过本案例的阅读和学习能让我们加深不同流化床使用都是基于质量源于设计（QbD）理论及试验设计法（DoE），采用PAT 工具进行监测。
通过对比学习上述2篇文章和本篇文章，会让你有更深刻的认识。
文章出处见下面截图。
期望本文能对你有所启示。
建议大家在电脑版微信仔细阅读本文。
我们前不久给2017年VIP群友赠阅了研如玉翻译团队翻译的《药品开发体内体外相关性》专题文章共同学习，我们还会继续推送各种案例继续研究。
我们研如玉翻译团队正在对新的、更加丰富的资料进行翻译，准备赠送给2018年VIP群友继续共同学习。
期待你的参与和支持。
顶喷式流化床工艺的质量风险管理---采用Box-behnken实验设计空间产生的控制策略制备抗高血压药物。
摘要：简介：拉西地平（LCDP）是一种极低水溶性和高度生物变异性的钙通道阻滞剂，常用于治疗高血压。
为了增加其表观溶解度并降低其生物变异性，探索了固体分散流体床加工技术，因为其产生具有增强分散性，润湿性，共混均匀性的特征多孔结构的高度分散的颗粒（通过溶解和喷洒活性物质的溶液）的流动能力和压缩性，用于通过在载体分子上的均匀药物-粘合剂溶液分布来压片和降低生物变异性。
顶喷颗粒包衣工艺中,FBWS3流化床的应用案例
顶喷颗粒包衣工艺中,FBWS3流化床的应用案例前言随着制剂技术的持续进步, 为了提高产品附加值,口服固体制剂行业的技术含量也越来越高,如颗粒包衣产品在制剂新产品开发中的占比不断提升,市场应用推广潜力巨大。
一颗粒包衣面临的问题颗粒包衣在工艺选择上,一般实行流化床包衣的工艺方式。
在流化床颗粒包衣的实际开发过程中,面临的重要问题有：1.底料颗粒和包衣材料,同时含有大量的成膜成分, 受限于处方,不能使用适合颗粒包衣的包衣材料, 且包衣材料中不能使用抗静电、防粘连的成分,导致包衣过程中,易产生严重的静电和粘连现象；2.底料颗粒的粒度差异大（如20—60目），颗粒形状不规定且相互差异，简单导致小颗粒分别聚集在上方过滤段或被排风系统抽离损失，最后影响颗粒包衣的含量均匀性和增重。
二颗粒包衣问题的解决思路1.对于问题一,解决思路为:◎包衣过程中,加添流化风量,使湿颗粒充分流化分散,尽可能降低湿颗粒表面粘性大导致的粘连现象；◎包衣过程中,对喷液流量、雾化压力、进风温度、物料温度等关键工艺影响因素，予以精准明确的掌控，以达到除去静电和粘连现象的目的；◎使用流化性能优良, 喷液流量、雾化压力、进风温度、物料温度掌控精准明确的新设计结构的多功能流化床，可最大限度避开或降低包衣过程中的静电和粘连现象。
2.对于问题二,解决思路为:◎实行顶喷颗粒包衣的方式,以防静电的布质滤袋代替尼龙滤网,可有效解决包衣材料的跑粉损失,保证理论增重和实际增重的基本一致；◎包衣过程中,正常开启抖袋动作,可解决小颗粒分别聚集在上方过滤段的问题,使其有效参加颗粒包衣的过程,避开包衣颗粒显现含量不均匀的问题。
流化床顶喷包衣流化床底喷包衣流化床侧喷包衣三流化床顶喷颗粒包衣案例迦南工艺试验团队结合产品的实际特点和工艺需求，依靠新型试验室多功能流化床FBWS3优越的流化性能（设计上针对性强化）、精准明确的掌控本领（温度、风量、流量等）、理想的喷枪雾化分散效果、牢靠的设备除湿本领、良好的同步实时工艺趋势监控界面，进行带料试验。
流化床制粒经验分享之工艺篇
流化床制粒经验分享之工艺篇流化床制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，收集成品干颗粒的技术。
流化床整个制粒过程主要分为四个步骤：物料预热、喷液、干燥和冷却。
业内根据流化床制粒经验，现将分享的制粒经验工艺篇如下：物料预热业内表示，其实在物料预热之前还有空机预热其的主要目的有两个：一是流化床开机初始的进风风量一般都不稳定,通过空机预热让设备运行一定时间后可以保证该参数趋于稳定,避免参数不稳定对后面物料预热造成不利影响；二是通过机器预热,可以大大减少物料预热时间,提率。
物料预热阶段的参数设置建议：由于开始物料细粉率极高、静电也比较大,建议在保证物料流化状态下采用较低的进风风量,流化床的抖袋频率尽可能高一点；以物料温度作为程序的跳转点,跳转点的物料温度因产品性质和生产批量的不同略有不同,一般是在45-50度。
喷液业内建议，在每次进行流化床制粒之前,特别是使用一种粘合剂时,先进行喷液测试,记录喷液曲线,即蠕动泵上的标示数对应的喷液速率；观察在设定的雾化压力下粘合剂的雾化状态,判断标准：雾化喷液时,手掌与喷液方向垂直快速穿过整个喷液面,以手掌上没有明显湿润感为宜。
喷液阶段的参数设置建议：喷液开始阶段,物料的粒径逐渐由小变大,为了保证流化状态,可以对进风风量进行相应调整(风量由小到大)；过滤袋的抖袋频率开始喷液时可以设置相对较高,等物料逐渐成颗粒时可以降低抖袋频率和时间。
喷液阶段一般是以时间为跳转点。
如果是处于工艺摸索阶段,建议定时从流化床取样口取样,观察颗粒状态,特别是要防止颗粒过湿。
另外,为了保证颗粒质量同时提高生产效率,建议将整个喷液过程分为若干个(一般为2-3个)喷液速率进行梯度制粒。
定时记录系统相关参数(包括了进风风量、进风温度、排风温度、物料温度、喷液速率、雾化压力、物料压差、过滤袋压差、过滤袋抖袋频率和时间等),一个好的流化床工艺在每个喷液速率梯度下均会有平台期,即上述所有的参数均保持稳定。
喷射流化床尿素造粒装置及其发展
喷射流化床尿素造粒装置及其发展喷射流化床尿素造粒装置是一种在化学工业中广泛使用的装置，用于生产尿素颗粒。
它采用喷射流化床技术，通过氨和二氧化碳在高温高压条件下发生化学反应，生成尿素颗粒。
这一技术具有高效、低能耗、环保等优点，在尿素生产中得到了广泛应用。
喷射流化床尿素造粒装置的主要工艺流程包括氨水预热、蒸发分解、升温压力减压、溶液喷雾、颗粒结晶和干燥等步骤。
其中，最关键的步骤是溶液喷雾和颗粒结晶。
在溶液喷雾过程中，将化学反应所需的氨和二氧化碳根据一定的比例喷入反应器中，与预先加入的饱和尿素溶液混合。
随着氨和二氧化碳的进一步反应，形成颗粒状的尿素溶液。
在结晶过程中，通过控制反应器中的温度和压力，使尿素溶液中的尿素颗粒逐渐结晶并变得均匀。
近年来，喷射流化床尿素造粒装置在设计和工艺上得到了不断的改进和提升。
一方面，装置的设计结构得到了优化，使得流体在反应器中的流动更加均匀稳定，提高了尿素颗粒的质量和产量。
另一方面，工艺参数的调节和控制得到了更好的实现，使得反应条件更加稳定可控，减小了因工艺波动引起的颗粒结构不均匀的问题。
同时，一些新技术的应用也为喷射流化床尿素造粒装置的发展带来了新的机遇。
目前，喷射流化床尿素造粒装置已经成为尿素工业中最常用的尿素颗粒生产装置之一、它具有生产过程简单、设备投资少、操作方便、灵活性高等优点，能够适应不同规模和产能的要求。
同时，该装置对环境的影响较小，达到了节能减排的要求。
然而，喷射流化床尿素造粒装置仍面临一些挑战和改进的空间。
例如，颗粒的均匀性和稳定性仍然需要进一步提高，以满足市场对高品质尿素颗粒的需求。
此外，装置的运行稳定性和可靠性也需要提高，以降低设备维修和停机的成本。
还有，如何进一步降低能耗，提高生产效率，也是当前研究的重点。
因此，未来的发展方向是在加强装置创新的同时，结合绿色化生产和智能化控制，不断改进和完善喷射流化床尿素造粒装置的工艺和技术，使其更加高效、环保和可持续。
流化床制粒工艺开发及优化探讨
流化床制粒工艺开发及优化探讨摘要：流化床制粒作为改善粉体不良性质的主要制粒方法，由于其工艺环节少，颗粒均匀、可压性好等特点，近年来在制药工业中备受关注。
本文就流化床技术的特点、基本理论和工艺优化等方面进行了较为详细的阐述。
关键词：流化床制粒；基本理论；工艺优化；前言流化床制粒也叫一步制粒，主要是将常规湿法制粒的混合、制粒、干燥三个步骤在密闭容器内一次完成的方法。
我国于上世纪80年代引进流化床制粒设备，近年来在我国已得到普遍应用[1]。
根据喷液方向与物料运动方向的不同，可将流化床分为三类：顶喷流化床、底喷流化床、切线喷流化床。
三种流化床构造的不同使它们具有不同的工艺用途。
其中顶喷流化床制粒广泛用于粉体的制粒工艺，本文将对其基本原理、变量控制和优化等方面进行介绍。
1 流化制粒基本理论流化床制粒首先通过吹入热空气将物料在流化状态下混合，对其再喷入制粒所用的粘合剂溶液，直到达到符合要求的润湿量或颗粒大小，然后对湿颗粒进行干燥到预定的温度或干燥失重。
下面将详细介绍粒子在流化床内流化、聚集成长的过程和理论。
1.1 粒子流化理论流化床操作过程是由热空气向上通过装载固体物料的床体。
空气影响流化状态的机理已经被很多研究者讨论过[2]。
在低气体流速下，粒子床是一个固体床，压力差与表观速度成正比。
随着气体流速的增加，达到粒子床从固定粒子到流化粒子转变的临界点。
当气体流速增大，通过床的压力差也增大，直到在特定流速时粒子的摩擦力等于床体的有效重量。
当气体流速逐渐增加，粒子床开始膨胀，高度逐渐增加，而压力差只有轻微的增大。
在一定的流化速度下，粒子被气体携带，这种现象称为“夹带”。
当进风速度足够大时，粒子床上表面界限逐渐模糊，夹带更为显著，粒子被气流带离流化床。
影响流化状态的因素包括：①进风速度；②空气分配板孔径和直径；③粒子的大小和密度；④物料含湿量；⑤流化床直径/高度比。
其中，进风速度是影响流化状态的最主要因素。
1.2 粒子聚集理论聚集是粒子长大的过程。
喷动流化床涂敷造粒技术
流 喷动流化 床 的流体 力学特性 ， 系统研 究 了涂 敷 时间、 度 以及 加料速 度对 涂膜 厚度 的影响 。 温
造 粒 是 把 粉 体 或 小颗 粒 聚集 成 大 团粒 ，其 目的在
面 因素 。
于改善其初始 物料的一个或多个性质 ， 如流动性 、 加 可 工性、 尘性 、 起 强度、 外观 、 溶解性 、 离析性 等。 目前， 抗
２ 实 验 与 分 析
如图１ 示 。 所 由于喷动流化床在一 定的操作范 围内才能 获得稳定操作 ，所 以实 际应用过程 中必须考 虑诸多方
３ 中国制药装备・０２年 ７月・ ７ ４ ２１ 第 辑
本实验装置 由包液系 统、 热空气流化系统 、 喷动系
ｚ ａｂｙ ｙ ｇｕａｕ装 应 与 究 ｈｎ ｅｎｏ ｎ ◆ 备 用 研 一 ｕｇ ｉｇｎｙＹ ｉ ｉ
粘结力大 于 由于重力、 气流冲击作用引起 的分散力 ， 则 和 角 度 等 。
液桥干燥或冷 却固化， 形成不易破碎的 固桥 ， 从而将若
（） ２ 造粒 或涂 层装置 。它包括气体分布板 形状 、 开
进料量和流动状态等。 干 个初始粒子粘在一起形成大 的颗粒 ，这种生长方 式 孔率 、
即 为 团聚 式 生长 。
（） ３ 喷动 介质 。它 包括气 体量 、 口温 度 、 口温 入 出
入 出口湿度等 。 液态 的包液在空气作用下 ， 以雾 状进入处于流态 度 、 口湿度 、
化 运 动 的 喷 动床 中 。 化 气 加 热 后 ， 接 通 过 气 体 分 布 流 直 板 进 入 喷 动 床 底 部 的环 隙 区 ， 环 隙 区物 料 流 化起 来 ， 使
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• 4 粘合剂的溶剂
通常情况下会选择水；有机溶剂蒸发快，产生的颗粒比较小。
设备相关变量
• 1 流化床自身的设计 • 2 底盘筛网
通常开放面积为4-30%，需根据负载物料的性质进行选择。
• 3 振动/回流机制（滤袋或者过滤器）
单室滤袋抖袋频率2-10min一次，每次5-10秒较适宜； 多室滤袋 15-30s一次，每次5s较适宜； 盒式过滤器频率为10-30s较适宜。
流化床系统的构造
1. 空气处理系统 主要包括 空气的预过滤、加热、除 湿等组件 2. 产品容器和气流分布板 3. 喷嘴 4. 脱离区及过滤器 5. 风机 6. 控制系统 7. 溶液传递系统
顶喷制粒工艺的原理
在流化床制粒机中，压缩空气 和粘合剂溶液按一定比例由喷 嘴雾化并喷至流化床层上正处 于流化状态的物料粉末上。首 先液滴使接触到的粉末润湿并 聚结在其周围形成粒子核，同 时再由继续喷入的液滴落在粒 子核表面上产生粘合架桥作用， 干燥后，液体桥变成固体桥， 形成大颗粒 或者通过喷淋液在 母粒周围反复涂层, 干燥后得 到大颗粒。
• 4 其他因素
底盘的横截面直径与容器顶部直径的比例为1：2的锥形容器设计 更优。
工艺相关变量
• 1 进风温度
进风温度需根据粘合剂的溶剂和产品特性来设定。通常，水为溶 剂，进风温度为60-100℃ ；有机溶剂为室温到50 ℃
• 2 雾化压力 • 3 空气流速
进风温度、湿度、流速决定了干燥能力。干燥能力过高易导致喷 雾干燥；过低易导致塌床。通常空气流速在1.0-2.0 m/s 范围内较适 宜。
颗粒形成及生长的机理
团聚 agglomeration
涂层 coating
团聚的机理
1. 颗粒表面固定不动的薄的液体吸附层形成的 液桥 2. 移动的液体层的界面力和毛细管力 3. 被溶解的物质干燥后结晶形成的固体桥
颗粒能否聚结主要还是取决于粘合剂的强度。
干燥
干燥是一个热质传递过程。液体吸收热空气带来 的热量后汽化，流动的空气又将蒸汽带走。
空气的露点
空气的干燥能力受相对湿度影响。 相对湿度高，即露点低，干燥能力差。 因此，空气在进入流化床之前，除湿到预定 的露点，可以使空气维持恒定的干燥能力。
影响流化床造粒的变量
• 1 处方相关变量 • 2 设备相关变量 • 3 工艺相关变量
处方相关变量
• 1 物料性质
密度低、粒径小、粒度分布均匀、形状接近球形、粒子之间不易内聚 这些特性有利于流化床造粒。 内聚性、静电和物料疏水性均不利于流化床造粒。
流化床顶喷制粒工艺
姜建平 2015-03-20
内容
• • • • • • 1. 流化床顶喷制粒的介绍 2.流化床顶喷制粒的特点 3. 流化床的构造 4.流化床顶喷制粒的原理 5. 影响流化床顶喷制粒的变量 6. 工艺放大
流化床制粒的介绍
• 流化床造粒广泛应用于产品的制造过程,如 肥料、药品、工业化学品、食品(尤其速溶 食品) 、陶瓷、核燃料以及树脂工艺等。 • 20 世纪50 年代,为了提高药品的稳定性和 美观度,Wurster 最早把流化床喷雾造粒技 术应用于医药。
工艺放大
为了得到与预放大一致的粒度分布与颗粒 特性，放大时，以下几个条件需与预放大 保持一致。 1 空气流速
2 喷液速度与干燥能力的比值
3 粘合剂的液滴大小
hank you！
• 2 药物的剂量
流化床内颗粒随机运动，易分层，导致低剂量药物含量不均匀。将药 物制备成溶液更适宜。
• 3 粘合剂
粘合剂的种类、用量、浓度影响颗粒脆性、流动性、堆密度、孔隙率 和粒度分布。 有研究发现，粘合剂以干粉内加时，用乙醇造粒，颗粒粒径更大。 如果制备成溶液，得到的颗粒脆性更低流动性更好。 稀释的粘合剂，虽然会降低结合强度，但更易雾化，更易控制粒度分 布，降低脆性，增加堆密度。
流化床制粒的特点
优点： 1.多个操作过程均在同一设备中完成，操作方便，节省 时间。 2.生产在密封环境中进行，降低了物料被污染的风险。 3.对粘合剂的要求低。 4.制得的颗粒均匀性、流动性、可压性好。 缺点： 1.相对于高剪切湿法造粒，流化床顶喷制粒耗能高。 2.影响因素多。 3.不适用于热敏感的产品。
颗粒表面的液体膜的蒸发速度遵从以下公式：
h-传热系数 A-表面积 H-蒸发潜热
δT-空气与颗粒表面之间的温度差
因此，在干燥过程中需要密切的监测产品温度
干燥过程中的物料温度
干燥过程中物料温度的变化过程： 物料由环境温度上升至接近空气的湿球温度，物料温度维 持在该水平直到失去所有表面自由水，温度会继续上升。
• • • • •
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喷液速度 喷头的位置和喷嘴的数量 产品温度和出风温度 抖袋频率 容器的容量
关键工艺参数及其影响
参数 进风温度 进风量 雾化压力 喷液速度 影响 温度高产生的颗粒细且机械强度低 风量过大易堵塞滤袋，颗粒易磨损，细粉多 喷液速度与雾化压力的比值保持一致，可维持 相近的液滴大小，进而获得相近的颗粒粒径。 喷液速度与雾化压力的比值，决定了液滴的大 小，进而决定颗粒的大小。