一种羟丙纤维素的制备方法及设备与流程

1.本发明属于药用辅料技术领域，尤其涉及一种羟丙纤维素的制备方法及设备。


背景技术：

2.羟丙纤维素，即羟丙基纤维素，外观为白色或类白色的粉末，是一种常见的药用辅料，一般用作片剂崩解剂、粘合剂、增稠剂以及薄膜包衣材料。其大体制备方法为：1、将木浆与氢氧化钠混合，制得碱性纤维素溶液；2、再将上述碱性纤维素溶液与环氧丙烷混合，制得羟丙纤维素粗产物；3、最后对上述羟丙纤维素粗产物依次进行脱水、干燥、粉碎以及过筛，即可得到最终的羟丙纤维素产品。
3.例如，专利公开号为cn101891827a、公开日为2010.11.24的中国发明专利，公开了一种制备羟丙纤维素的方法，方法步骤为：1)碱化；2)醚化；3)中和水解；4)离心洗涤；5)制粒；6)烘干；7)粉碎；8)分筛；9)包装，其中的6)烘干步骤为：开启风机，将颗粒吸入沸腾床，关闭进料阀，开启加热，保持沸腾床温度为100-120℃，烘干时间为36-54分钟。
4.但是，该发明专利中的羟丙纤维素生产方法，其烘干步骤至少存在以下3个不足之处。
5.第一、沸腾床的耗能巨大，设备本身结构复杂、体积大，使用维修成本高。
6.第二、沸腾床的烘干操作，难以加入羟丙纤维素的运输线中，不能实现在线烘干效果，即与运输线之间还需要搭配一套进料出料结构，这就更加复杂了。
7.第三、沸腾床不适用于小规模生产，烘干时间长达30min以上，对应的是以数吨计的大量羟丙纤维素产品。
8.因此，现在急需一种烘干操作更加灵活、方便且高效的羟丙纤维素制备方法。
9.所以相对应的，这就需要一种羟丙纤维素的专用烘干设备。例如专利公告号为cn208671502u、公告日为2019.03.29的中国实用新型专利，公开了一种应用于羟丙基纤维素生产的干燥器，包括干燥器主体、放置架和滑轨，所述干燥器主体的底部安装有底座，所述干燥器主体的顶部一侧开设有排气孔，所述干燥器主体的一侧转动连接有开合门，所述底座的内部嵌入有进风机构，所述进风机构的顶部安装有加热板，所述加热板的内部嵌入安装有加热盘管，所述加热板的顶部安装有下基座，所述干燥器主体靠近下基座顶部的两侧开设有循环风腔。
10.但是该实用新型专利中的干燥器，不能在线干燥，而且烘干热量的利用率也不高。
11.所以综上所述，在羟丙纤维素的制备方法中，急需一种在线的、小批量的、高效的烘干设备。


技术实现要素：

12.本发明提供一种羟丙纤维素的制备方法，其能通过锥形热风烘干机，配合适宜的电热丝温度、进风流速以及物料下落通过速度，实现对羟丙纤维素湿料的在线式、小批量、高效烘干操作。
13.此外，本发明还提供一种锥形热风烘干机，其结构包括双腔管单元、下部倒置锥面板单元、中部锥面板单元、上部锥面板单元以及密封环单元，保证羟丙纤维素湿料下落烘干操作更加节能、高效。
14.本发明解决上述问题采用的技术方案是：一种羟丙纤维素的制备方法，包括烘干步骤，所述烘干步骤通过锥形热风烘干机完成，所述锥形热风烘干机安装在上输送带和下输送带之间，所述锥形热风烘干机的电热丝温度为85-95℃、进风流速为15-45l/min，羟丙纤维素湿料在所述锥形热风烘干机内的下落通过速度为800-1200g/min。
15.一种羟丙纤维素的制备方法所用的锥形热风烘干机，包括设置在下输送带的架体上，并用于连接电源、排出水汽的双腔管单元，设置在所述双腔管单元上，并用于在下输送带上排出已烘干物料的下部倒置锥面板单元，设置在所述双腔管单元上的中部锥面板单元，设置在上输送带下方的上部锥面板单元，以及设置在所述下部倒置锥面板单元环形边上，并用于在所述中部锥面板单元和上部锥面板单元之间进风的密封环单元。
16.进一步优选的技术方案在于：还包括设置在所述上部锥面板单元上，并用于增大有效进料区域面积的进料锥面板单元。
17.进一步优选的技术方案在于：所述下部倒置锥面板单元包括出料锥面板，设置在所述出料锥面板中部的出料口，以及设置在所述出料锥面板上，并用于安装所述双腔管单元的下插孔。
18.进一步优选的技术方案在于：所述中部锥面板单元包括上表面用于滑落下料的导料锥面板，设置在所述导料锥面板上，并用于安装所述双腔管单元的上插孔，以及设置在所述导料锥面板下表面上的螺旋形电热丝。
19.进一步优选的技术方案在于：所述上部锥面板单元包括设置在所述密封环单元上的保温锥面板，以及设置在所述保温锥面板上的进料口。
20.进一步优选的技术方案在于：所述密封环单元包括设置在所述出料锥面板环形边上的外环，设置在所述保温锥面板环形边上的内环，设置在所述外环和内环上的上封闭环，以及设置在所述外环上，且高于所述导料锥面板环形边的进风管。
21.进一步优选的技术方案在于：所述双腔管单元包括设置在所述下插孔上的下部柱，设置在所述上插孔上的上部柱，设置在所述下部柱和上部柱之间的中部倾斜柱，以及设置在所述下部柱、上部柱和中部倾斜柱内的导线腔道和出风腔道。
22.进一步优选的技术方案在于：所述双腔管单元还包括设置在所述下部柱上，并用于卡合所述下输送带架体的倒u形板，所述导线腔道的上方开口低于所述导料锥面板，所述出风腔道的上方开口低于所述保温锥面板、高于所述导料锥面板，所述上部柱连接所述保温锥面板。
23.进一步优选的技术方案在于：所述进料锥面板单元包括设置在所述进料口上的放大用锥面板，以及设置在所述放大用锥面板上的落料口。
24.本发明具有以下优点。
25.第一，锥形热风烘干机安装在羟丙纤维素湿料的输送线上，配以合适的工况参数，即可实现小批量、在线式的高效烘干操作。
26.第二，锥形热风烘干机安装在下输送带的架体上，保证安装使用的稳定性和方便性。
27.第三，锥形热风烘干机内，湿料下落方向与热风吹动方向相反，而且具有相对密封的加热腔，保证了更大的热量利用率。
28.第四，烘干机整体结构为锥形，大大增加了湿料铺开的可用面积，而且在中部锥面板单元、下部倒置锥面板单元上前后2次铺开、2次被加热，保证更加充分的烘干程度。
29.第五，烘干机的整体结构，全部安装在双腔管单元上，保证结构紧凑、巧妙。
30.第六，双腔管单元兼具通电、通风两个作用，保证烘干机的整体结构更加简单、稳固。
附图说明
31.图1为本发明中锥形热风烘干机的结构示意图。
32.图2为本发明中锥形热风烘干机的使用示意图。
33.图3为本发明中下部倒置锥面板单元的位置结构示意图。
34.图4为本发明中上部柱的位置结构示意图。
35.图5为仰视角度下，本发明中上插孔、螺旋形电热丝的位置结构示意图。
36.图6为本发明中双腔管单元的结构示意图。
37.附图中，各标号所代表的部件如下：上输送带a、下输送带b、湿料下落方向c、热风方向d、电热丝导线e、双腔管单元1、下部倒置锥面板单元2、中部锥面板单元3、上部锥面板单元4、密封环单元5、进料锥面板单元6、出料锥面板201、出料口202、下插孔203、导料锥面板301、上插孔302、螺旋形电热丝303、保温锥面板401、进料口402、外环501、内环502、上封闭环503、进风管504、下部柱101、上部柱102、中部倾斜柱103、导线腔道104、出风腔道105、倒u形板106、放大用锥面板601、落料口602。
具体实施方式
38.以下所述仅为本发明的较佳实施例，并非对本发明的范围进行限定。
39.如附图1-6所示，一种羟丙纤维素的制备方法，包括烘干步骤，所述烘干步骤通过锥形热风烘干机完成，所述锥形热风烘干机安装在上输送带a和下输送带b之间，所述锥形热风烘干机的电热丝温度为85-95℃、进风流速为15-45l/min，羟丙纤维素湿料在所述锥形热风烘干机内的下落通过速度为800-1200g/min。
40.在本实施例中，所述锥形热风烘干机安装在所述下输送带b上、位于所述上输送带a下方，依靠自重即可在所述锥形热风烘干机内进行进料、出料操作。
41.此外，所述锥形热风烘干机的主体材质为不锈钢或者铝材，保证足够的卫生、稳定效果。最后，所述上输送带a控制下料速度，所述锥形热风烘干机外连的风机控制风速，所述锥形热风烘干机内部的电热丝控制加热强度，最终即可在所述锥形热风烘干机内，对羟丙纤维素湿料进行在线的、小批量的、高效的烘干操作。
42.一种羟丙纤维素的制备方法所用的锥形热风烘干机，包括设置在下输送带b的架体上，并用于连接电源、排出水汽的双腔管单元1，设置在所述双腔管单元1上，并用于在下输送带b上排出已烘干物料的下部倒置锥面板单元2，设置在所述双腔管单元1上的中部锥面板单元3，设置在上输送带a下方的上部锥面板单元4，以及设置在所述下部倒置锥面板单元2环形边上，并用于在所述中部锥面板单元3和上部锥面板单元4之间进风的密封环单元
5。
43.在本实施例中，所述锥形热风烘干机的大体使用方法及优点如下。
44.第一、所述双腔管单元1卡在所述下输送带b的架体上，且整个烘干机的圆心，对准所述上输送带a的下料位置，此时烘干机安装完毕。
45.第二、所述密封环单元5外连的风机、所述中部锥面板单元3上的电热丝全部开启，所述上输送带a处按照800-1200g/min的速度下料，即可最终在所述下部倒置锥面板单元2处落下含水率合格的羟丙纤维素，最终在所述下输送带b处移走并进入下一道工序。
46.第三、在所述中部锥面板单元3上表面上，湿料下落即移动方向向下，热空气被向上吹，两者方向相反，既能降低湿料的下落速度，又能让热量充分传递给湿料，最终保证更加高效、节能的烘干效果。
47.第四、湿料在所述中部锥面板单元3上表面上、在所述下部倒置锥面板单元2上表面上，被前后2次加热烘干，前者以热风吹为主，后者以直接热辐射为主，保证电热丝的热量可以被充分利用。
48.第五、所述双腔管单元1既是安装部位，又是通电部位，还是出风部位，这是十分巧妙的，而所述密封环单元5处还可以将普通的风升级为热风，进一步提升热风吹、烘干除水的效果。
49.最后，本实施例中所有的“锥面”字样含义，指的都是圆锥形，而圆锥形的尖端朝上即为正放、尖端朝下即为倒置。
50.所述锥形热风烘干机还包括设置在所述上部锥面板单元4上，并用于增大有效进料区域面积的进料锥面板单元6。
51.在本实施例中，所述上部锥面板单元4原本是进料部位，但是开孔后有效进料面积毕竟有限，因此加设倒置的所述进料锥面板单元6，即可大大降低湿料下落时洒开的概率。
52.所述下部倒置锥面板单元2包括出料锥面板201，设置在所述出料锥面板201中部的出料口202，以及设置在所述出料锥面板201上，并用于安装所述双腔管单元1的下插孔203。
53.在本实施例中，所述出料口202就开设在所述出料锥面板201的圆心处，而所述下插孔203则是相对远离圆心的，即偏心位置，保证所述双腔管单元1避开羟丙纤维素的下料位置。
54.所述中部锥面板单元3包括上表面用于滑落下料的导料锥面板301，设置在所述导料锥面板301上，并用于安装所述双腔管单元1的上插孔302，以及设置在所述导料锥面板301下表面上的螺旋形电热丝303。
55.在本实施例中，所述导料锥面板301的直径小于所述出料锥面板201，这样才能在所述导料锥面板301和密封环单元5之间，形成用于湿料下落的一圈通道。
56.此外，所述导料锥面板301、出料锥面板201、上部锥面板单元4的中心全部竖向对齐，所述上插孔302比较靠近所述导料锥面板301的中心尖端，为的就是在中心位置安装所述双腔管单元1，在所述导料锥面板301上表面上形成“低位环形边进入气流、高位中心排出气流”的从下到上加热方式，最终和湿料的从上到下落下方式相互相反，即可大幅提高烘干效率。
57.最后，所述螺旋形电热丝303为现有常见的带绝缘层的电热丝，既要保证导热效
率，又要避免发生遇水短路的问题。
58.所述上部锥面板单元4包括设置在所述密封环单元5上的保温锥面板401，以及设置在所述保温锥面板401上的进料口402。
59.在本实施例中，所述保温锥面板401的直径比所述导料锥面板301还要小，其目的就是和所述导料锥面板301一起，形成热风气流向上、湿料向下用的一个相对较为狭窄，但是铺开面积又很大的空间，保证热量充分传递给湿料，湿料的水分充分除去。
60.所述密封环单元5包括设置在所述出料锥面板201环形边上的外环501，设置在所述保温锥面板401环形边上的内环502，设置在所述外环501和内环502上的上封闭环503，以及设置在所述外环501上，且高于所述导料锥面板301环形边的进风管504。
61.在本实施例中，所述外环501、内环502以及上封闭环503这三者形成的组合结构的竖向截面为倒u形，保证气流全部走所述导料锥面板301上表面，尽量避免气流从所述导料锥面板301下方通过，否则会在所述出料口202处大量出气，将粉料吹散，造成大量损失。
62.此外，所述进风管504中吹入自然空气也行，毕竟所述螺旋形电热丝303在下方一直加热湿料，所述导料锥面板301上表面处本来就是一个热腔，或者所述进风管504中吹入热空气，则更是可以提高烘干效率，换言之，该烘干机的湿料适宜下落速度也可以适当提升，当然耗能也大了。
63.所述双腔管单元1包括设置在所述下插孔203上的下部柱101，设置在所述上插孔302上的上部柱102，设置在所述下部柱101和上部柱102之间的中部倾斜柱103，以及设置在所述下部柱101、上部柱102和中部倾斜柱103内的导线腔道104和出风腔道105。
64.在本实施例中，所述上部柱102需要在烘干机的相对中心向下排出湿空气，所述下部柱101需要在烘干机的相对侧边连接所述下输送带b的架体，因此所述中部倾斜柱103就是难免的了。
65.此外，所述导线腔道104、出风腔道105的下出口位置一样，都在所述出料锥面板201下方，但是上入口位置不同，前者的上入口位置在所述导料锥面板301下方，用于安装电热丝导线e，连接所述螺旋形电热丝303，而后者的上入口位置在所述导料锥面板301上方，保证湿空气可以进入排出。
66.最后，所述出风腔道105的下出口位置，还可以再设置一台抽风机，进一步提高烘干、去水的效率。
67.所述双腔管单元1还包括设置在所述下部柱101上，并用于卡合所述下输送带b架体的倒u形板106，所述导线腔道104的上方开口低于所述导料锥面板301，所述出风腔道105的上方开口低于所述保温锥面板401、高于所述导料锥面板301，所述上部柱102连接所述保温锥面板401。
68.在本实施例中，所述倒u形板106上设有常见的紧固螺栓，所述出风腔道105比导线腔道104更粗，所述出风腔道105的上入口处还可以再设置一个滤网，避免腔道被堵住。
69.所述进料锥面板单元6包括设置在所述进料口402上的放大用锥面板601，以及设置在所述放大用锥面板601上的落料口602。
70.在本实施例中，所述放大用锥面板601下表面与所述进料口402密封，因此所述进料口402为圆形开口，保证该处不会漏风。
71.最后，所述上部柱102可以一直向上连接所述进料口402内环面、连接所述放大用
锥面板601下表面，可以进一步强化该烘干机的结构整体性和稳定性，而且也不影响所述出风腔道105的侧边开口进风效果。
72.上面结合附图对本发明的实施方式作了详细说明，但是本发明不限于上述实施方式，在所述技术领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下做出各种修改。这些都是不具有创造性的修改，只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。