Что такое гранулятор?
Гранулятор — это устройство для уплотнения, которое затвердевает из порошков, мелких частиц или растворов в сферы или гранулы.
Его также называют гранулятором, потому что он может производить гранулированные гранулы. Во многих случаях грануляция, а не сам порошок, который является сырьем, более выгодна для коммерциализации и других целей. По этой причине ее часто применяют при производстве фармацевтических препаратов, продуктов питания и других продуктов.
Грануляторы бывают перемешивающего и экструдирующего типов, в зависимости от типа, природы и размера сырья. В основном, для грануляции требуется связующее вещество, представленное дисперсией.
Применение грануляторов
Грануляторы широко используются в фармацевтике, цветных материалах и других промышленных приложениях, поскольку они могут формировать мелкие частицы в однородные по размеру сферы или гранулы.
1. Фармацевтика
В фармацевтической отрасли грануляторы используются для производства гранул таблеток из сырья лекарственных препаратов. В случае цветных материалов преимущество заключается в том, что с ними легче обращаться после грануляции, чем продавать их в виде порошка при продаже как продукта.
Грануляторы также используются в производстве осушителей для предотвращения агломерации и влаги.
2. Пищевая промышленность
В пищевой промышленности грануляция обычно используется для предотвращения порошкообразования, улучшения быстрого растворения и увеличения срока годности. Грануляторы также используются в моющих средствах для улучшения растворимости в воде и горячей воде и для облегчения взвешивания.
3. Промышленные области
В сталелитейной и стекольной промышленности грануляция используется для обеспечения стабильного смешивания и однородных условий реакции. Грануляторы также используются в химической промышленности для улучшения текучести, предотвращения адгезии и предотвращения загрязнения. Они также используются для производства гранул для формования и обработки смолы.
Принцип гранулятора
1. Механизм грануляции
Когда сырье диспергируется в газе или жидкости, механические операции, такие как роторы, заставляют сырье и жидкость реагировать, и начинается агломерация частиц из-за межчастичных связей. Когда используются диспергированные капли, мелкие частицы внутри капель подвергаются синтезу, полимеризации и агломерации, и грануляция происходит внутри капель.
Для облегчения этих реакций механическая манипуляция порошком заключается в смешивании или перемешивании. Поскольку эффекты агломерации более вероятны во влажной среде, грануляция выполняется в сочетании с увлажнением, аэрацией и сушкой.
Поскольку для относительно хрупких порошков с пластичностью сложно получить заданную форму частиц, для грануляции используются такие методы формования, как экструзия и инжекция. Грануляторы, использующие любой из этих методов, следует выбирать в соответствии с типом, размером и свойствами порошка.
2. Классификация грануляции
На основе механизма грануляции можно сделать различные классификации. Классификация методов грануляции включает сухую грануляцию и влажную грануляцию.
Сухая грануляция
Сухая грануляция — это метод грануляции, при котором не используются вода или связующие вещества, а вместо этого увеличивается сила сцепления материала. Примером является компрессионная грануляция, при которой порошок сжимается с помощью валков.
Мокрая грануляция
Мокрая грануляция — это метод грануляции, при котором используется сила сцепления воды и связующих веществ. Примерами являются прокатная грануляция и экструзионная грануляция.
Влажную грануляцию также можно разделить на смешанную грануляцию, принудительную грануляцию и грануляцию с использованием тепла.
- Смешанная грануляция
Грануляция прокаткой, грануляция перемешиванием и т. д. - Принудительная грануляция
Грануляция экструзией, сухая грануляция и т. д. - Грануляция с использованием тепла
Грануляция расплавом, сухая грануляция и т. д.
Типы грануляторов
Существуют различные типы грануляторов в зависимости от метода грануляции. Типичные операции грануляции включают перемешивание, экструзию, прокатку и сухую грануляцию.
1. Гранулятор с перемешиванием
В грануляторе с перемешиванием порошок перемешивается, пока связующее вещество сбрасывается для грануляции в сферические частицы. Он характеризуется высокой плотностью гранулированных частиц.
2. Гранулятор с экструзией
В методе экструзии связующее вещество добавляется к порошку, смешивается с водой и другими ингредиентами, и применяется давление для экструзии порошка через ряд отверстий для его грануляции. Можно добиться однородности, затраты выгодны, и он подходит для массового производства.
В частности, доступны плунжерная экструзия, шнековая экструзия и роликовая экструзия.
3. Прокатный гранулятор
В прокатных грануляторах порошок непрерывно подается в контейнер для грануляции, такой как барабан, и распыляется водой или другими жидкостями для создания гранул. Он характеризуется легким контролем размера частиц.
4. Сухой гранулятор
Методы сухой грануляции включают компрессионную грануляцию и брикетную грануляцию. Компрессионная грануляция — это метод, при котором гранулы сжимаются валками, а затем измельчаются в гранулы. Он используется для грануляции фармацевтических препаратов, чувствительных к воде.
5. Грануляция расплава
В методе грануляции расплава сырье с низкой температурой плавления плавится под воздействием тепла, а затем охлаждается и затвердевает, образуя гранулы. Он обычно не используется для фармацевтических препаратов.
