世界顶尖流化床品牌-Glatt实验室流化床课件
流化床PPT课件
19
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7.2 流化床中的气、固运动 第7章 流化床反应器
⑵气泡的速度和大小 根据实测，流化床中单个气泡的上升速度ubr 为：
ubr0.57~0.85gdb12
一般取平均值计算如下：
ubr 0.711gdb12
在实际床层中，常是气泡成群上升，气泡群上升的速度ub一般用下式计算：
uuu b 0m f 0.711gdb12
7
.
7.1 概述
第7章 流化床反应器
综上所述，可以看到从临界流态化开始一直到气流输送 为止，反应器内装置的状况从气相为非连续相一直转变到 气相成为连续相的整个区间都是属于流态化的范围，因此 它的领域是很宽广的，问题也是很复杂的。
流态化技术之所以得到如此广泛的应用，是因为它有一 下一些突出的优点： 传热效能高，而且床内温度易于维持均匀。 大量固体颗粒可方便地往来输送。 由于颗粒细，可以消除内扩散阻力，能充分发挥催化剂的 效能。
(RRbc)2uubbrruuff
(RRbc)3uubrbr2uuf f
RC及Rb分别为气泡云及气泡的半径。这里所谓 的三维床就是一般的圆柱形床，而二维床则为 截面狭长的扁形床。 在气泡中，气体的穿流量q可以用下式表示:
q=4umfRb=4ufεmfRb (二维床) q=3umfπRb=3uf εmf πRb (三维床)
• 对于A类颗粒，最大气泡直径：
d R m a2 x u t2/g .................7 . ..2 ..).4 (..
• 小于床径一半时,按下式子计算膨胀比：
R L f/ L m 1 f u u m / u t f ... .. .7 . .2 . . ) . .5 . .. .. .(
第7章 流化床反应器
wsg流化床包衣Glatt
GPCG PROWSG PROWe set the standardT H E W O R L D O F D B E Dmanufacturing. Today, no other technology in the pharmaceuticals industry covers such a wide range of process application methodsas economically in a single system.At the same time as these various process applications were being developed, Glatt also addressed the increased technical require-ments for explosion protection, validationand qualification, documentation, regulatory requirements such as CE and ATEX, modern control systems and their integration with higher-level materials management systems, total containment, CIP etc. These are only a few of the current issues for which customers are demanding solutions.The Glatt companyand the fluid bed.The Glatt Corporation and fluid bed technology have become synonymous. Our heart beats for the fluid bed. For this reason, Glatt has had a significant influence on the development and spread of fluid bed technology throughout the world over the past five decades.Today, Glatt employs more than 1500 peoplein more than 20 companies globally. Glatt systems are used in the pharmaceutical, chemical, food and animal feed industry as well as in the ceramics and cosmetics industry throughout the world for drying, granulating, coating or pelletizing. Regardless of whether you are developing a product with a single laboratory unit or are producing a 1.5 ton production batch, with Glatt equipment, you benefit from 50 years of experience in fluid bed technology.Top spray in granulation insert Tangential spray in rotor insert Bottom spray in Wurster insert Material fl owSpray systemsFilter systemsSafety conceptsAir processingControl systemsWIP / CIP cleaningCIP cleaning SC SuperClean®Total containment Accessories / Services AddressesS E R I E SBoth designs are excellently suited for integration in a granulation line. Glatt offers a truly unique benefit with the PRO design: all the components of a granulation line (vertical granulator, sieves, pneumatic conveyance and fluid bed) are available in a 12 bar pressure-shock resistant design. This eliminates any discussion of additional explosion protection measures for the individual components. Simply the safest approach available today!WST / G PRO 12 bar closed GPCG PRO 12 bar closedGPCG PLUS2 bar pressure-shock reliefWST / G PLUS2 bar pressure-shock reliefRTop sprayDepending on the require-ments, different bottom screens are available. Proven and used a hundred times over: the 100 micron Dutch weave (PZ) as a standard.For wet and sticky products, easy to clean: the single-layer Conidur bottom. Also excel-lent for cleaning and the first choice for CIP / SC Super-Clean® systems: the Arraywedge-wire bottom.Filter bonnetsHorizontal product flowPeristaltic pump 6-head single-arm granulation nozzleFor special media or requirements, gear, piston or membrane pumps and other systems can also be easily supplied..® filter SC SuperClean ® blow-back filterFilter bonnetGlatt quick-action stop valve (QASV)12 bar system without pressure relief,QASV in exhaust air ducts and air inlet ducts2 bar system with QASV pressure reliefin the exhaust air ductGrounding and groundingmonitoring. Playing it safe.There can be no explosion without anignition source. The greatest potentialrisk of ignition is the static charging ofsystem components. Consequently allcritical parts are carefully grounded.If desired, the grounding circuit can bemonitored by the control system.ERPWareHouse 2Ware House 2GLATT MESManufacturing Execution SystemGLATT SCADADispensing Weighing Granulation Tabletting CoatingAutomation & ControlsWe offer solutions for integrating our systems in customer networks and systems, such ecution systems (MES) or enterprise MegaView operating panelCIP cleaning station for recirculation cleaningWIP cleaning station for once-through cleaningValve distributionblockOf course, the upstream or downstream systems of a solid dosage production line can also be equipped with SC SuperClean ® technology and integrated into a common cleaning concept.A fixed nozzle in the spraying zone would be intrusive here. Our patented cleaning nozzle, which automatically extends when exposed to water pres-sure, is designed to seal flush with the wall when not in use.Hydraulically extending washing nozzleDelta P sensorWedge-wire bottomLD 120 stationary lifting Sieve GS 180Glatt Ingenieurtechnik GmbH Glatt Maschinen- & Apparate b au AG ©G L A T T G M B H B i n z e n –W S G / G P C G –7 2 2 1 _ 3 0 1–A p r i l 2 0 0 5–E N –2 . 0 0 0–C o l o r O f f s e t –N E U B E R G E R . D E S I G N。
世界顶尖流化床品牌-Glatt实验室流化床
包衣
具有和底喷系统几乎同样的包衣优点,
因此可以包出高质量的衣膜
粉末上药工艺
优 点： 同一设备中完成上药、干燥、 包衣工艺 生产效率高，生产周期短 适用于各种溶解度性质的药物 制备载药量大的微丸，适合大 剂量药物（增重400~500%） 局限性： 对工艺参数的控制要求较高 药物须微粉化，并加入助流剂
• 防潮及抗氧化 •缓释 特点：
工艺周期短
An Example...
顶喷热熔融包衣
MAIN MENU
未包衣颗粒
30% 包衣增重 Compritol 888
制粒工艺
湿法制粒 – 摇摆式制粒 – 流化床制粒 – 高速混合制粒 干法制粒 熔融制粒
流化床底喷技术
底喷装置也成为Wurster系统， 由Dale Wuster教授研制，是
流化床技术简介
70 年代以来，流化床技术和喷枪技术相结合，应用上有
很大的突破，广泛应用于制粒、包衣、微丸制备等工艺，
主要用于制药、食品、化工、陶瓷等行业。
流化床类型
MAIN MENU
顶喷 制粒
底喷 包衣
切线喷 制微丸
流化床技术简介
设备发展趋势
规格齐全：批处理能力从 2.5g 到大于 1 吨
处方研究设备
Mini-Glatt
工作容积: 200 - 750ml 批 量: 30 - 300 g • 制粒 • 包衣
MAIN MENU
• 干燥
Mini-Glatt 对压缩空气的要求
Compressed air utility:
MAIN MENU
Working pressure: 6 bar flow pressure
流化床反应器 ppt课件
（即表观气速）超过临界流化速度Umf时，还会经历一个 散式流态化阶段，然后进入鼓泡流化床。此时流化床的 Umb可按Geldart提出的计算式计算，即下式：
umb
4.125
104 0.9 g来自0.1 gumf
(s g )gdp
②反应物以气泡形式通过床层，减少了气-固相之间的接触机 会，降低了反应转化率；
③由于固体催化剂在流动过程中的剧烈撞击和摩擦，使催化 剂加速粉化，加上床层顶部气泡的爆裂和高速运动、大量 细粒催化剂的带出，造成明显的催化剂流失；
④床层内的复杂流体力学、传递现象，使过程处于非定常条 件下，难以揭示其统一的规律，也难以脱离经验放大、经 验操作。
当：0.4
Rep
500时 CDS
10 /
R1/ 2 ep
当：500 Rep 2105时 CD 0.43
这样，可得到ut计算式：
PPT课件
24
当Rep
0.4时 ut
gd
2 p
(s
f
18
)
当0.4
Rep
500时 ut
2d
p
(s 15 f
当气速达到某一定值时，流体对粒子的曳力 与粒子重力相等，则粒子会被带走。这一带出速 度等于粒子的自由沉降速度。
PPT课件
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对球形粒子作力平衡：
6
d
3 p
s
g
6
d
3 p
f
g
CDS
4
流化床的基本原理 PPT课件
由此可见，流化床存在的基础是大量颗粒的群 居。群居的大量颗粒可以通过床层的膨胀以调 整空隙率，从而能够在一个相当宽的表观速度 范围内悬浮于流体之中。这就是流化床之可能 存在的物理基础。
流体
7
（3）颗粒输送阶段
如果流体（气体）流量继续增加，始 终出现u1＞ut的关系，始终up＞0 ， 则颗粒被带出床外，此时，称为颗粒 输送阶段。此时的流体表观速度u称 为带出速度。在带出状态下床截面上 的空隙率即认为是1.0 ，此时u=u1 。 显然，带出速度u数值上等于ut 。据 此原理，可以实现固体颗粒的气力输 送或液力输送。
3
保持固定床状态的最大空床气速 umax 床层形态由固定床向流化床转换的临界条件：
u1
u u 1,max
max f ixe d be d
u1,max u ut
umax为维持固定床状态的最大表观 气速。
起始流化速度：
如u果mf是=均u一m的ax颗粒，其ut 可以计算出
气泡外形成一层不与乳相中流体相混合的区域。这一层为气泡云，在 其中，气泡内的气体与固体颗粒获得了有效的接触，得到反应。气泡越 大，气泡的上升速度越快，气泡云也就越薄，气泡云的作用也就减弱。21
气泡的作用
1、是床层运动的动力，加剧气-固两相相对运动；
2、造成床层内颗粒的剧烈搅拌，使流化床具有很高 的颗粒与气体、床料与表面的换热速率，因此流化床 具有等温的特征；
3、参与传质，使反应物：气泡相 乳相；
产物：乳相
气泡相
4、降低流化床气固接触效率；
5、上升到床层表面破碎时，将大量颗粒抛入床层上
方，使流化床颗粒损失。
22
5.3.5 Geldart 颗粒分类
流化床反应器简介 PPT
分布器的作用
换热装置
• 是反应体系的温度在适宜条件下进 行，使反应稳定进行。如对于放热 反应必须及时撤走热量，而对于吸 热反应必须及时加入热量。
大家学习辛苦了，还是要坚持
继续保持安静
• 1、套管和单管式换热器 • 2、管束式换热器 • 3、蛇管式换热器
旋风分离器
旋风分离器
塞阀
图1-4 塞阀的剖视图
流化床反应器简介
散式流化床Leabharlann 以气泡形式夹带少量颗粒穿过床
层向上运动的不连续的气泡称为 气泡相
图1-1 流化床的模型
聚式流化床
颗粒浓度与空隙率分布 较为均匀且接近初始流 态化状态的连续相，称 为乳化相。
气-固流化床反应器结构
气体 料锁
加料口 换热介质
循环管 换热介质 固体粒子
……….. ………. ..
气体
旋风分离器 壳体
内部构件 换热器 卸料口 气体分布板 预分布器
主体设备
壳 体 壳体 主要是保证流化过程局限在一定范围内 进行，对于存在有强烈放热或吸热过程， 保证热量不散失或少散失。
主要内件
• 分布器 • 换热器 • 旋风分离器 • 塞阀 • 翼阀
分布器
图1-3-1平板型分布板
图1-3-2 拱型分布板
《流化床反应器》课件
04
流化床反应器的优缺点
优点
高转化率
高选择性
流化床反应器能够实现高转化率，使得反 应更加彻底，提高了生产效率和产品质量 。
通过优化反应条件，流化床反应器能够实 现高选择性，从而降低副产物的生成，进 一步提高了产品的纯度和质量。
操作简便
适应性强
流化床反应器的结构简单，操作方便，易 于维护和维修，降低了生产成本。
流化床反应器可用于生产塑料，如 聚乙烯、聚丙烯和聚氯乙烯等，通 过聚合反应将单体转化为高分子聚 合物。
在能源领域的应用
燃烧发电
燃料电池
流化床反应器可用于燃烧煤炭、生物 质和垃圾等燃料，产生高温高压蒸汽 驱动发电机发电。
流化床反应器可用于燃料电池发电， 通过氢气和氧气的化学反应产生电能 。
核能利用
流化床反应器可用于核燃料循环，包 括核燃料溶解、分离、纯化和再处理 等过程，实现核能的可持续利用。
在氢能生产领域，流化床反应 器可用于水蒸气重整和光催化 产氢，为可再生能源的储存和 运输提供床反应器的发展趋势
高效能化 随着技术的不断进步，流化床反 应器的性能将得到进一步提升， 实现更高的转化率和产物收率。
多功能化 未来的流化床反应器将具备更加 丰富的功能，能够适应多种反应 类型和生产需求，提高生产效率 和灵活性。
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循环流化床反应器
总结词
一种高效、环保的流化床反应器类型。
详细描述
循环流化床反应器是一种高效、环保的流化床反应器，其特点是固体颗粒在反应器内循环流动。这种 反应器的优点在于能够实现高效能、高转化率和低能耗，同时减少废气和废水的排放。循环流化床反 应器在煤燃烧、废弃物处理等领域有广泛应用。
流化床反应器PPT课件
2.1 工业合成甲基氯硅烷的研究
虽然格力雅试剂可以形成很多不同的Si-C键，但在现代有机硅工 业中，它已经被更为有效的方法所替代，最著名的具有原料易得、工 序简单、不用溶剂、时空产率高，且易于实现连续化大生产的直接合 成法。
1941年，罗伊首先提出了直接法合成有机氯硅烷。 第二年，穆勒也取得了专利。
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第四章 动态模拟仿真
1 数值计算中参数的影响 A
B
2 数学模型
3 自由床流动特性的数值模拟 C
D 4 流化床外形对内部的流场的影响
4.1 数值计算中的参数影响
计算流体力学中，由于因变量在节点之间的 分布假设及推倒离散方程的方法不同，形成了有 限差分法、有限元法和有限体积法等不同类型的 离散化方法。
3.1 流化床内的构件
在流化床内设置若干层水平挡板、挡网或 垂直管束，便构成了内部构件。其作用是抑制 气泡成长并且粉碎大气泡，改善气体在床层中 的停留时间分布，减少气体返混合和强化两相 间的结构。
常见的内部构件可分为三类： 横向（水平）构件
纵向（垂直）构件
横向+纵向构件
3.1流化床内的构件
LOREM IPSUM DOLOR
2.1 工业合成甲基氯硅烷的研究 直接合成法反应：
对于综合性生产车间来说，直接法是必不可少的，但还需 辅以其他方法，方能满足生产需要和降低生产成本的要求。
2.2 直接法合成有机硅单体的原理
2.2 直接法合成有机硅单体的原理
反应过程中还可能发生热分解、歧化以及氯硅烷水 解（原料带进的水分）等副反应，致使反应产物变得更 为复杂，甲基氯硅烷产物组分可多达41个。
世界顶尖流化床品牌-Glatt实验室流化床
2020年5月24日星期日
•实验设备介绍
流化床 高速混合制粒机 高速整粒机 高效包衣锅
•流化床技术简介
流化床技术是 50 年代发展起来的，最初设计只是用作 干燥设备，以提高干燥效率。
•德国Glatt公司1959年制造的 •全世界第一台用于制药工业的流化床
120kg
•
• 安丘市鲁安药业有限责任公司
• 扑热息痛一步制粒工艺
• 1 kg
1000 kg
•: •Glatt 实验型流化床的部分客户
•上海兴康医药开发有限公司 •上海强生制药有限公司 •上海爱的发制药有限公司 •上海复旦大学药学院 •上海医药工业研究院 •北京四环药厂 •北京军事医学科学院毒物药物研究所 •北京天衡药物研究院 •中美天津史克制药有限公司 •天津药业集团药物研究所 •深圳海王生物工程股份有限公司 •珠海丽珠集团制药总厂 •中国药科大学 •南京正大天晴制药有限公司 •哈药集团制药总厂 •华西医科大学药学院靶向给药实验室
•流化床技术的基本特征：
•
比较高的干燥效率
•流化床技术简介
70 年代以来，流化床技术和喷枪技术相结合，应用上有 很大的突破，广泛应用于制粒、包衣、微丸制备等工艺， 主要用于制药、食品、化工、陶瓷等行业。
• 流化床类型
•顶 喷 •制 粒
•底 喷 •包 衣
•切线喷 •制微丸
•流化床技术简介
设备发展趋势
微丸包衣
丸芯上药（溶液 / 混悬液） 胃溶 / 肠溶 / 缓释包衣
颗粒 / 药物结晶包衣
粉末包衣（50 - 200 µm）
掩盖苦味（口崩片/分散片/颗粒剂） 提高稳定性 缓释混悬剂
片剂包衣 ( 3 - 10mm )
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减小重量差异 片剂表面的光洁度
密度较低，颗粒内部孔隙率较高 有利于：
干燥 提高可压性 制速溶颗粒
PPT学习交流
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流化床顶喷技术的应用 1
一步制粒：
• 适用于大多数处方, 微晶纤维素和乳糖是比较好的 颗粒成型辅料, 原辅料粒径尽量小
• 粘合剂: HPMC或PVP溶液 • 低剂量药物（ 如小于1 mg ） • 中药制粒（片剂、颗粒剂）
控制系统
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Glatt多功能流化床的工艺装置
顶喷
底喷
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切线喷
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Glatt多功能流化床的工艺装置
PPT学习交流
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多功能流化床工艺装置1－顶喷装置
喷枪 物料槽
底部筛网
进风
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流化床顶喷技术
顶喷装置由锥型物 料槽和扩展室组成
物料自下而上、自 上而下形成流化运动
喷枪喷液使物料均匀 接触到浆液
隔圈
物料槽
空气分配板
喷枪
进风
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底喷装置
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流化床底喷（Wurster）包衣的特点：
1. 物料有序的循环运动, 接触到包衣液的几率相同， 2. 有利于包衣的均匀性。 2. 同向喷液, 喷液方向与物料运动方向相同 3. 喷枪与物料间距离短, 有利于形成致密的衣膜
PPT学习交流
PPT学习交流
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流化床技术简介
70 年代以来，流化床技术和喷枪技术相结合，应用上有 很大的突破，广泛应用于制粒、包衣、微丸制备等工艺， 主要用于制药、食品、化工、陶瓷等行业。
流化床类型
顶喷 底喷
切线喷
制粒 包衣
制微丸
PPT学习交流
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流化床技术简介
设备发展趋势
规格齐全：批处理能力从 2.5g 到大于 1 吨 控制系统：生产工艺的全自动化控制 物料传递：从进料至出料的全密闭、
Glatt实验设备的介绍
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1
实验设备介绍
流化床 高速混合制粒机 高速整粒机 高效包衣锅
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流化床技术简介
流化床技术是 50 年代发展起来的，最初设计只是用作 干燥设备，以提高干燥效率。
德国Glatt公司1959年制造的 全世界第一台用于制药工业的流化床
流化床技术的基本特征： 比较高的干燥效率
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流化床顶喷技术的应用 1
一步制粒 • 减少粉尘 • 提高流动性 • 提高可压性 • 改变堆密度 • 提高崩解，促进溶出
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流化床顶喷制粒原理: 粘合剂搭桥作用使粉末聚集形成颗粒
喷液
润湿
干燥
粉末聚集体
粘合剂 液滴
物料 粉末
形成液桥
形成固桥
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颗粒
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颗粒特性
包衣喷液
铺展
干燥
包衣 微丸 液滴
形成 小块衣膜
衣膜厚度 稳定增加
包衣微丸
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F i g u r e 1 : W a t e r s o lu b le s u b s t r a t e c o a t e d w i t h a h e a t s e n s itiv e p o ly m e r , a p p lie d a q u e o u s ly .
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流化床顶喷技术的应用 2
热熔融包衣 •掩味 • 防潮及抗氧化 •缓释
特点： 工艺周期短
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An Examp顶le.喷.. 热熔融包衣
未包衣颗粒
30% 包衣增重 Compritol 888
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制粒工艺
湿法制粒 – 摇摆式制粒 – 流化床制粒
✓ – 高速混合制粒 ✓ 干法制粒
熔融制粒
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流化床底喷技术
底喷装置也成为Wurster系统， 由Dale Wuster教授研制，是 包衣技术的一次重要突破，使 对小粒径物料的包衣成为可能。 随着技术的发展，已经可以对 小至 50 µm 的粉末进行包衣。
PPT学习交流
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多功能流化床工艺装置2 － 底喷装置（Wurster系统）
＋＋ ＋＋＋
＋
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处方研究设备
Mini-Glatt
工作容积: 200 - 750ml 批 量: 30 - 300 g
• 制粒 • 包衣 • 干燥
PPT学习交流
USP专利号：5,437,889
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流化床切线喷技术
PPT学习交流
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流化床切线喷技术的应用 1
粉末上药工艺
适用于: 药物剂量大 药物在介质中不稳定 制备较低密度的载药微丸
包衣
具有和底喷系统几乎同样的包衣优点, 因此可以包出高质量的衣膜
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粉末上工艺
优 点： 同一设备中完成上药、干燥、 包衣工艺 生产效率高，生产周期短 适用于各种溶解度性质的药物 制备载药量大的微丸，适合大 剂量药物（增重400~500%） 局限性： 对工艺参数的控制要求较高 药物须微粉化，并加入助流剂
PPT学习交流
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流化床切线喷技术的应用 2
制备较圆整致密的颗粒
直接成丸
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多功能流化床工艺装置的应用
一步制粒/干燥 微丸制备
溶液 / 混悬液上药 粉末上药 直接制丸 包衣 有机溶媒 水性 热熔融
顶喷
＋＋＋
底 喷 切线喷
＋
＋＋
＋
＋＋＋
＋＋＋
＋＋＋
＋＋＋
＋ ＋＋ ＋＋＋
＋＋＋ ＋＋＋ ＋＋
PPT学习交流
25
Glatt 的高速Wurster系统
Wurster HS: 采用新型的喷枪, 雾化能力增强, 喷液速度
是普通Wurster系统的3 - 4倍
喷枪的夹套设计 - 避免物料接触到未充分雾化的包衣液滴 - 避免物料接触喷嘴的负压区域 - 避免物料接触压缩空气高速区域
Glatt公司1992年研制，用于生产型流化床
无尘化操作 清洗工艺：在位自动清洁（CIP） 工艺灵活：与其他设备结合形成制粒
流水线，两种制粒工艺
PPT学习交流
5
实验型流化床设备
Mini-Glatt / Micro-kit Midi-Glatt GPCG 2
PPT学习交流
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流化床设备的构造
出风处理系统
流化床机身
进风处理系统
喷液系统
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流化床底喷技术
微丸包衣
丸芯上药（溶液 / 混悬液） 胃溶 / 肠溶 / 缓释包衣
颗粒 / 药物结晶包衣
粉末包衣（50 - 200 µm）
掩盖苦味（口崩片/分散片/颗粒剂） 提高稳定性 缓释混悬剂
片剂包衣 ( 3 - 10mm )
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包衣的基本过程：小块衣膜的重复包裹