द्रवीकृत बेड ड्रायर के अनुप्रयोग में सुधार के लिए सुझाव

ठोस खुराक रूपों की उत्पादन प्रक्रिया में, द्रवीकृत बेड ड्रायर को अक्सर उपकरण चुना जाता है। द्रवित बेड ड्रायर उत्कृष्ट गर्मी हस्तांतरण, उच्च उत्पादन क्षमता, समान तापमान वितरण, विविध संचालन मोड, समायोज्य सामग्री निवास समय, कम निवेश लागत और न्यूनतम रखरखाव जैसे लाभ प्रदान करते हैं।

चीन में 30 से अधिक वर्षों के उपयोग और सुधार के बाद, उन्होंने सुखाने के क्षेत्र में एक अद्वितीय स्थिति का प्रदर्शन किया है, और फार्मास्यूटिकल्स, रसायन और खाद्य उद्योगों में उनकी महत्वपूर्ण भूमिका तेजी से स्पष्ट हो रही है।

1. द्रवीकृत बिस्तर ड्रायर का कार्य सिद्धांत, प्रक्रिया और विशेषताएं

1.1 कार्य सिद्धांत द्रवीकृत बिस्तर ड्रायर, जिसे द्रवीकृत बिस्तर सुखाने के रूप में भी जाना जाता है, फ़िल्टर की गई स्वच्छ हवा का उपयोग करते हैं। हीट एक्सचेंजर में संवहन ताप विनिमय के माध्यम से, मुख्य वायु वितरण वाहिनी में प्रवेश करने से पहले हवा का तापमान एक निश्चित मूल्य तक बढ़ जाता है। फिर हवा को वाल्वों द्वारा द्रवीकृत बेड ड्रायर में वितरित किया जाता है, जबकि गीला पदार्थ फीडर से प्रवेश करता है। हवा के दबाव के कारण, सामग्री ड्रायर के भीतर उबलने की स्थिति में प्रवेश करती है, जिससे गर्म हवा और सामग्री के बीच पर्याप्त संपर्क सुनिश्चित होता है, गर्मी और बड़े पैमाने पर स्थानांतरण प्रक्रिया में वृद्धि होती है, और थोड़े समय के भीतर सामग्री में वाष्पीकरण और नमी के पृथक्करण को बढ़ावा मिलता है। सूखने के बाद, सामग्री को डिस्चार्ज पोर्ट से छुट्टी दे दी जाती है, और निकास गैस को द्रवयुक्त बिस्तर के ऊपर से छुट्टी दे दी जाती है। ठोस पाउडर को वायुमंडल में छोड़े जाने से पहले एक चक्रवात धूल कलेक्टर और एक बैग फिल्टर द्वारा पुनर्प्राप्त किया जाता है।

1.2 कार्य प्रवाह: सामग्री को एक सामग्री गाड़ी के माध्यम से द्रवीकृत बिस्तर तक ले जाया जाता है और एक सिलेंडर लिफ्टिंग तंत्र की कार्रवाई के तहत एक सीलिंग रिंग द्वारा बिस्तर पर सील कर दिया जाता है। फिर, एक प्रेरित ड्राफ्ट पंखे द्वारा संचालित हवा को एक फिल्टर द्वारा शुद्ध किया जाता है, एक रेडिएटर द्वारा गर्म किया जाता है, और फिर एक वायु प्रवाह वितरण प्लेट (स्क्रीन) के माध्यम से द्रवित बिस्तर (सुखाने कक्ष) में वितरित किया जाता है। हॉपर में सामग्री गर्म हवा और सरगर्मी की कार्रवाई के तहत एक द्रवीकृत अवस्था (यानी, द्रवयुक्त बिस्तर) बनाती है। बड़े क्षेत्र के गैस-ठोस दो-चरण संपर्क में, सामग्री के अंदर की नमी (या विलायक) थोड़े समय में वाष्पित हो जाती है और निकास हवा के साथ बह जाती है, जिससे सामग्री सूख जाती है।

1.3 तकनीकी विशेषताएं (1) उत्कृष्ट गर्मी हस्तांतरण प्रभाव, बिस्तर के भीतर अपेक्षाकृत समान तापमान, उच्च गर्मी क्षमता गुणांक (या वॉल्यूमेट्रिक गर्मी हस्तांतरण गुणांक), और बड़ी उत्पादन क्षमता; (2) द्रवित बिस्तर के भीतर समान तापमान वितरण के कारण, उत्पाद के किसी भी स्थानीय अति ताप से बचा जा सकता है, जिससे यह विशेष रूप से कुछ गर्मी-संवेदनशील सामग्रियों (जैसे कोनजैक, पॉलीएक्रिलामाइड, आदि) को सुखाने के लिए उपयुक्त हो जाता है; (3) निरंतर या रुक-रुक कर संचालन एक ही उपकरण के भीतर किया जा सकता है; (4) ड्रायर में सामग्री के निवास समय को आवश्यकतानुसार समायोजित किया जा सकता है, जिसके परिणामस्वरूप उत्पाद में नमी की मात्रा स्थिर रहती है; (5) स्वतंत्र विद्युत कैबिनेट और पीएलसी मानव-मशीन इंटरफ़ेस नियंत्रण, सभी सुखाने पैरामीटर सेटिंग्स को एकीकृत करना, सुरक्षित और सुविधाजनक संचालन सुनिश्चित करना; (6) सुखाने वाले उपकरण में कम यांत्रिक ट्रांसमिशन घटक, जिसके परिणामस्वरूप कम उपकरण निवेश लागत और न्यूनतम रखरखाव कार्यभार होता है।

2. द्रवीकृत बिस्तर ड्रायर में सुधार के लिए सुझाव दीर्घकालिक अनुप्रयोग और विकास के बाद, द्रवीकृत बिस्तर ड्रायर की संरचना और प्रदर्शन में महत्वपूर्ण सुधार देखा गया है, और उनकी गुणवत्ता में लगातार सुधार हो रहा है। हालाँकि, कुछ समस्याएँ अभी भी मौजूद हैं। उत्पादन अभ्यास के आधार पर, सुधार के लिए निम्नलिखित सुझाव प्रस्तावित हैं:

2.1 अपर्याप्त ताप उपयोग में सुधार के लिए सुझाव द्रवीकृत बेड ड्रायर, संक्षेप में, वायु संवहन सुखाने वाले उपकरण हैं। चालन सुखाने वाले उपकरणों की तुलना में, उनकी ऊर्जा खपत वास्तव में अधिक है। हालाँकि, कुछ उपायों से महत्वपूर्ण ऊर्जा बचत हासिल की जा सकती है। सुझाव: (1) उपकरण के सीलिंग प्रभाव को बढ़ाएं। वर्तमान में, अधिकांश द्रवीकृत बेड ड्रायर हॉपर फ्लैट फ्लैंज का उपयोग करके उपकरण बॉडी से जुड़े होते हैं, जिसके परिणामस्वरूप खराब सीलिंग होती है। डिज़ाइन में उभरे हुए फेस फ़्लैंज का उपयोग करने की अनुशंसा की जाती है। कई आयातित पंप ड्रायर हीट एक्सचेंज के लिए पंखों वाले स्टील पाइप का उपयोग करते हैं। जबकि स्टील पाइप सामग्री लागत बचा सकते हैं, उनका ताप विनिमय प्रभाव खराब है। इसके स्थान पर तांबे के पाइप का उपयोग करने की अनुशंसा की जाती है। (2) इन्सुलेशन उपाय बढ़ाएँ। गर्मी के नुकसान को कम करने के लिए हीट एक्सचेंजर के बाहरी आवरण में एक इन्सुलेशन परत जोड़ें। 2.2 धूल संग्रहण उपकरण में सुधार के लिए सुझाव

सफल द्रवयुक्त बिस्तर संचालन के लिए बुनियादी शर्त यह है कि सामग्री में अच्छी द्रवीकरण अवस्था हो, जिसे उच्च दक्षता वाले फिल्टर डस्ट कलेक्टर द्वारा बनाए रखा जाता है। फिल्टर डस्ट कलेक्टर की धूल हटाने की दक्षता काफी हद तक द्रवीकरण प्रभाव को निर्धारित करती है। वर्तमान में, धूल हटाने की मुख्य विधियाँ बैग शेकिंग डस्ट कलेक्शन और पल्स जेट डस्ट कलेक्शन हैं।

सुझाव: फिल्टर बैग के लिए क्लैंप कनेक्शन का उपयोग करें, सस्पेंशन रॉड के लिए कठोर सामग्री का चयन करें जो आसानी से विकृत न हो, और फिल्टर बैग का नियमित रूप से निरीक्षण करें और बदलें।

2.3 वायुप्रवाह वितरण प्लेट (स्क्रीन) में सुधार के लिए सुझाव

द्रवीकृत बेड ड्रायर में वायु प्रवाह वितरण प्लेट के दो कार्य हैं: सामग्री परत का समर्थन करना और समान गैस वितरण सुनिश्चित करना। वितरण प्लेट के उद्घाटन का आकार, आकार, वितरण पैटर्न और छिद्र अनुपात सभी द्रव वितरण पर महत्वपूर्ण प्रभाव डालते हैं। असमान गैस वितरण द्रवयुक्त बिस्तर के भीतर "परिसंचरण" का कारण बन सकता है। चरम मामलों में, इससे कुछ क्षेत्रों में "चैनलिंग" हो सकती है जबकि अन्य क्षेत्र स्थिर रह सकते हैं। इस स्थिति में, अधिकांश गैस बिस्तर में कुछ चैनलों के माध्यम से शॉर्ट-सर्किट होती है, जिससे गैस-ठोस संपर्क काफी बिगड़ जाता है - ऐसी स्थिति से बचा जाना चाहिए। एक अच्छी तरह से डिज़ाइन की गई वितरण प्लेट को बिस्तर के भीतर असमानता को दबा देना चाहिए। अर्थात्, जब दबाव ड्रॉप कम हो जाता है और बिस्तर के कुछ क्षेत्रों में वायु प्रवाह वेग बढ़ जाता है, तो वितरण प्लेट द्वारा उत्पन्न प्रतिरोध वायु प्रवाह में वृद्धि को दबाने में सक्षम होना चाहिए, जिससे द्रवीकरण की गिरावट को रोका जा सके।

वर्तमान में, अधिकांश द्रवीकृत बेड ड्रायर एक ही प्रकार की वायु प्रवाह वितरण प्लेट का उपयोग करते हैं, अक्सर एक ऊर्ध्वाधर छिद्रित प्लेट या एक बुनी हुई जाली प्लेट। यह आसानी से सामग्री द्रवीकरण के दौरान असमान द्रवीकरण या मृत क्षेत्रों की ओर ले जाता है, जिससे कणों के भीतर दवा की एकरूपता सुनिश्चित करने में विफल रहता है। इसके अलावा, एकल वेध डिज़ाइन विभिन्न दवाओं की उत्पादन प्रक्रिया आवश्यकताओं को पूरा नहीं कर सकता है। दूसरी ओर, दवा के रिसाव को कम करने के लिए, बहु-परत जाल संरचनाओं का आमतौर पर उपयोग किया जाता है। वायुप्रवाह वितरण प्लेट और द्रवीकृत बिस्तर को अक्सर कई बोल्टों के साथ तय किया जाता है, जिससे जुदा करना असुविधाजनक हो जाता है, सफाई करना मुश्किल हो जाता है, और अवशेषों के जमा होने का खतरा होता है, जिससे क्रॉस-संदूषण होता है। सिफ़ारिश: विभिन्न सामग्रियों की उत्पादन प्रक्रिया आवश्यकताओं को पूरा करने के लिए वायु प्रवाह वितरण प्लेट के डिजाइन के दौरान वायुगतिकीय और थर्मोडायनामिक सिमुलेशन गणना और छेद रिक्ति, छेद व्यास और खुले क्षेत्र अनुपात जैसे मापदंडों पर सत्यापन करने के लिए कंप्यूटर-सहायता प्राप्त द्रव गतिशीलता मॉडल और गर्मी और द्रव्यमान हस्तांतरण मॉडल का उपयोग करें। स्थापना के संबंध में, त्वरित स्थापना और पूरी तरह से सफाई सुनिश्चित करने के लिए कनेक्शन विधि अलग करने योग्य होनी चाहिए।

2.4 सेवन वायु उपचार में सुधार के लिए सिफारिशें

गर्म हवा के प्रवेश द्वार आम तौर पर सहायक उपकरण कक्ष में स्थित होते हैं, जो हीटिंग उपकरणों और साइलेंसर के साथ स्थापित होते हैं। सहायक उपकरण कक्ष और स्वच्छ क्षेत्र में सीधे दरवाजे या खिड़कियां नहीं हैं। सहायक उपकरण कक्ष में हवा की सफाई का स्तर अक्सर अपेक्षाकृत कम होता है, जो फार्मास्युटिकल गर्म हवा की गुणवत्ता को प्रभावित करेगा। इसके लिए उपकरण में स्वयं एक अच्छा शुद्धिकरण उपकरण होना आवश्यक है; अन्यथा, अशुद्ध हवा दवाओं को दूषित कर देगी, जिससे जीएमपी आवश्यकताओं को पूरा करना मुश्किल हो जाएगा।

वर्तमान में, कई घरेलू उपकरण प्रणालियाँ अपनी एयर हैंडलिंग इकाइयों को निम्नानुसार कॉन्फ़िगर करती हैं: प्री-फ़िल्टर-मध्यम-दक्षता फ़िल्टर-स्टीम हीटिंग (या इलेक्ट्रिक हीटिंग)-(उप)उच्च-दक्षता फ़िल्टर। हालाँकि एयर हैंडलिंग सिस्टम प्री-फ़िल्टर, मीडियम-फ़िल्टर और उच्च दक्षता वाले फ़िल्टर से सुसज्जित है, उच्च दक्षता वाले फ़िल्टर समय के साथ बंद या क्षतिग्रस्त हो सकते हैं। वर्तमान में, प्रतिस्थापन की आवश्यकता सैद्धांतिक आधार के अभाव में केवल दृष्टिगत रूप से निर्धारित की जा सकती है। समय से पहले प्रतिस्थापन से लागत बढ़ जाती है, जबकि विलंबित प्रतिस्थापन से हवा की गुणवत्ता खराब होने का खतरा होता है, जिससे उत्पाद की गुणवत्ता प्रभावित होती है। सिफ़ारिश: उच्च दक्षता वाले फिल्टर के पहले और बाद में अंतर दबाव डिस्प्ले जोड़ें, जब अंतर दबाव एक निश्चित मूल्य तक पहुंच जाता है तो प्रतिस्थापन को संकेत देने के लिए अलार्म चालू हो जाता है।

इसके अलावा, अधिकांश उपकरणों में निरार्द्रीकरण उपकरणों का अभाव होता है, जिसके परिणामस्वरूप लगातार वायु निरार्द्रीकरण की समस्याएँ बनी रहती हैं, विशेष रूप से देर से वसंत और गर्मियों में जब आर्द्रता अधिक होती है। निरार्द्रीकरण में विफलता से सामग्री के सूखने पर महत्वपूर्ण प्रभाव पड़ सकता है। सिफ़ारिश: निरार्द्रीकरण उपकरण जोड़ें।

कई उपकरणों में प्रेरित ड्राफ्ट पंखे और डैम्पर के बीच एक समन्वित प्रणाली का अभाव होता है, जो संभावित रूप से पंखे के बंद होने और डैम्पर के बंद होने के बीच वायु प्रवाह का कारण बनता है। सिफ़ारिश: पंखे के स्टार्ट/स्टॉप को डैम्पर के खुलने और बंद होने से जोड़ें। जब पंखा चालू हो तो डैम्पर एक साथ खुलना चाहिए और हवा के प्रवाह को रोकने के लिए जब पंखा बंद हो जाए तो एक साथ बंद हो जाना चाहिए। 2.5 उपकरण और उत्पादन प्रक्रिया के एकीकरण में सुधार के लिए सुझाव

अनुचित सुखाने की प्रक्रिया प्रवाह और उपकरण डिज़ाइन से महत्वपूर्ण ऊर्जा हानि हो सकती है। इन समस्याओं को पूरी तरह से हल करने के लिए, इष्टतम सुखाने की प्रक्रिया मापदंडों को निर्धारित करने के लिए उत्पाद की सुखाने की विशेषताओं का एक व्यवस्थित अध्ययन आवश्यक है, जैसे कि सूखने वाली सामग्री के गुणों का अध्ययन करना। सामग्री के गुण ही सुखाने को प्रभावित करने वाले सबसे महत्वपूर्ण कारक हैं; सामग्री का आकार, आकार, पैकिंग की मोटाई, नमी को बांधने की विधि और रासायनिक गुण सभी सुखाने की दर को प्रभावित करते हैं। कुछ घरेलू कंपनियों को छोड़कर, अधिकांश उपकरण निर्माताओं में फॉर्मूलेशन प्रक्रिया प्रौद्योगिकी और प्रक्रिया प्रयोगों के संचालन के लिए आवश्यक शर्तों की समझ का अभाव है। विभिन्न सामग्रियों की उपयोग स्थितियों के बारे में उनकी समझ भी अपर्याप्त है, जिसके परिणामस्वरूप अपर्याप्त अनुसंधान और विकास और नए उत्पादों को विकसित करने में कठिनाई होती है।

2.6 नियंत्रण प्रणाली में सुधार के लिए सुझाव

वर्तमान में, द्रवीकृत बिस्तर उपकरण के ऑपरेटिंग पैरामीटर आमतौर पर ऑपरेटर के अनुभव के आधार पर निर्धारित किए जाते हैं। हालाँकि, प्रक्रिया मापदंडों का बुद्धिमान नियंत्रण और पता लगाने की क्षमता हासिल करना पूरी तरह से संभव है। यह द्रवीकृत बिस्तर उपकरण की विद्युत नियंत्रण प्रणाली पर अधिक मांग रखता है। विद्युत नियंत्रण प्रणालियों में, तापमान, आर्द्रता, दबाव, अंतर दबाव, हवा की गति, परिचालन समय, धूल एकाग्रता आदि का पता लगाने और बुनियादी डेटा प्राप्त करने के लिए उपकरणों की एक श्रृंखला की आवश्यकता होती है। फिर यह डेटा ट्रांसमीटरों के माध्यम से टचस्क्रीन पर प्रसारित और संग्रहीत किया जाता है। टचस्क्रीन डेटा को संग्रहीत और विश्लेषण करता है, और फिर बुद्धिमान नियंत्रण प्राप्त करने के लिए एक उपयुक्त प्रक्रिया मार्ग तैयार करता है।

2.6.1 तापमान नियंत्रण

सामान्य गर्म हवा ताप नियंत्रण विधियाँ एक सरल "चालू" और "बंद" मोड का उपयोग करती हैं। जब तापमान निर्धारित मूल्य तक पहुँच जाता है, तो भाप की आपूर्ति बंद हो जाती है, लेकिन हीट एक्सचेंजर में अभी भी अवशिष्ट गर्मी होती है, जिससे हवा का तापमान बढ़ता रहता है, और इसके विपरीत। इसके परिणामस्वरूप अत्यधिक तापमान में उतार-चढ़ाव होता है, जिससे उपकरण की सुखाने की गुणवत्ता प्रभावित होती है। सिफ़ारिश: भाप प्रवाह दर को नियंत्रित करके इनलेट हवा का तापमान बनाए रखें। प्रारंभ में, इनलेट हवा के तापमान को निर्धारित मूल्य के करीब लाने के लिए भाप प्रवाह दर अधिक होनी चाहिए। फिर, भाप प्रवाह दर को धीरे-धीरे निर्धारित मूल्य तक पहुंचने के लिए स्वचालित रूप से समायोजित किया जाना चाहिए, और अंत में, इनलेट हवा के तापमान को स्थिर रखने के लिए एक स्थिर भाप प्रवाह दर बनाए रखा जाना चाहिए। 2.6.2 वायुप्रवाह नियंत्रण

अधिकांश वायु प्रवाह नियंत्रण उपकरण आवृत्ति रूपांतरण गति विनियमन का उपयोग करते हैं, लेकिन वायु प्रवाह माप तत्वों का अभाव होता है। उत्पादन के दौरान, वायु प्रवाह को केवल सामग्री की द्रवीकरण स्थिति के आधार पर मैन्युअल रूप से समायोजित किया जा सकता है, इस प्रकार स्थिर और अपेक्षाकृत निरंतर वायु प्रवाह की गारंटी देने में विफल रहता है। सामग्री संरचना और फिल्टर बैग प्रतिरोध में परिवर्तन वायु प्रवाह स्थिरता को प्रभावित कर सकता है, जो बदले में सुखाने की गति को प्रभावित करता है। सिफ़ारिश: स्वचालित नियंत्रण के लिए एयर इनलेट डक्ट में एयरफ्लो माप तत्व स्थापित करें, उत्पादन के दौरान अपेक्षाकृत स्थिर एयरफ्लो बनाए रखने के लिए एयरफ्लो वॉल्यूम के आधार पर आवृत्ति को स्वचालित रूप से समायोजित करें।

2.6.3 ऑनलाइन आर्द्रता का पता लगाना

एक ऑनलाइन आर्द्रता पता लगाने वाला उपकरण जोड़ें. यह उपयोगकर्ताओं को वास्तविक स्थितियों के अनुसार मापदंडों को समायोजित करने की अनुमति देता है, जिससे सुखाने की दक्षता में सुधार होता है।

2.6.4 द्रवित बिस्तर सुखाने की प्रक्रिया की पुनरावृत्ति और पता लगाने की क्षमता

वास्तविक उत्पादन में, ऑपरेटरों को प्रत्येक उत्पादन रन के लिए उपकरण प्रक्रिया मापदंडों को रीसेट और संशोधित करना होगा। इससे यह गारंटी देना असंभव हो जाता है कि एक ही उत्पाद समान उपकरण प्रक्रिया मापदंडों का उपयोग करके उत्पादित किया जाता है, इस प्रकार ट्रेसबिलिटी से समझौता होता है। जीएमपी के अनुसार, उत्पादन की पुनरावृत्ति और पता लगाने की क्षमता सुनिश्चित करने के लिए उत्पादन प्रक्रिया मापदंडों की एक निश्चित मात्रा को संग्रहीत करने के लिए उपकरण की आवश्यकता होती है। प्रत्येक उपयोगकर्ता इसे उत्पाद किस्मों की संख्या के अनुसार सेट करता है। द्रवीकृत बेड ड्रायर को आम तौर पर 50 उत्पादन प्रक्रियाओं को संग्रहीत करने की क्षमता की आवश्यकता होती है, लेकिन वर्तमान में अधिकांश घरेलू उत्पादित उपकरण इसे प्राप्त नहीं कर सकते हैं। कार्यों को अधिक संपूर्ण बनाने के लिए पीएलसी नियंत्रण प्रणाली और मैकेनिकल एक्चुएटर्स में सुधार और विस्तार करने की सिफारिश की गई है। उदाहरण के लिए, कई उत्पादन प्रक्रियाओं को संग्रहीत करने, ऑन-साइट पैरामीटर प्रिंटिंग, डेटा सेविंग और एक पीसी से डेटा कनेक्शन की पेशकश करने के लिए पर्याप्त मेमोरी प्रदान की जानी चाहिए।

3. निष्कर्ष

यह लेख द्रवयुक्त बेड ड्रायर के कार्य सिद्धांत से शुरू होता है, प्रक्रिया संचालन मापदंडों के आधार पर उत्पादन प्रक्रिया में कुछ समस्याओं का सारांश देता है, और इस प्रकार के उपकरणों में सुधार के लिए संक्षेप में सुझाव देता है। यह आशा की जाती है कि उपकरण निर्माता अधिक फार्मास्युटिकल सुखाने वाले उपकरण विकसित कर सकते हैं जो फार्मास्युटिकल उत्पादन की प्रक्रिया आवश्यकताओं को पूरा करते हैं, उन्नत प्रदर्शन पैरामीटर रखते हैं, अत्यधिक संचालन योग्य, पर्यावरण के अनुकूल, ऊर्जा-बचत करने वाले और उन्नत आर्थिक और तकनीकी संकेतक रखते हैं।