楊全文，張 宏，王 楊

（山東魯新設計工程有限公司，山東淄博 255000）

1 概述

隨著化工醫(yī)藥行業(yè)的快速發(fā)展和生產規(guī)模的不斷增大，為了提高勞動生產率和降低勞動強度等級[1]，滿足生產過程中的安全[2]、環(huán)境保護、職業(yè)衛(wèi)生要求[3]以及新版GMP要求，企業(yè)越來越重視固體物料的輸送問題，隨著一些工藝技術和設備的進步，已經開始嘗試采用各種各樣的輸送設備來完成物料的輸送任務。

優(yōu)化原料藥粉體輸送工藝，積極采用先進的設備，保證產品質量的同時盡量實現(xiàn)機械化，減少工人勞動強度，實現(xiàn)安全、環(huán)境保護生產和職業(yè)衛(wèi)生防護，對提高產量和產品質量都有著至關重要的意義。

2 某原料藥原粉體輸送工藝過程敘述及存在問題

該企業(yè)原料藥生產中涉及到的固體物料輸送過程有：原料前處理工序；離心工序；干燥工序；粉碎工序；過篩工序；混合工序；包裝工序。

之前，該企業(yè)的固體物料輸送均為人工搬運，即借用容器將物料從設備甲轉到設備乙，并通過人工投料方式進行物料加入，這種方法耗費較大勞動力，物料轉運車在運輸中容易撞壞墻面、門，且很容易發(fā)生機械傷害。尤其原料藥一般產量較大，本項目年產在700t左右，按原工藝操作過程，僅物料轉運這方面，每班次需要12人，每天需要24人，過程中由于粉塵的產生，造成的產品損耗在10%以上，并且也需要大的轉運空間，造成潔凈區(qū)面積過大，空調系統(tǒng)消耗過大，增加了產品的成本。

總之，該企業(yè)粉體物料轉運過程采用原來的方式，不僅在操作過程中耗費大量人力、浪費物料、影響產品質量的問題，而且還造成員工大量吸入含有粉塵的空氣等職業(yè)衛(wèi)生問題，雖有通風設計，但實際效果也不理想。

3 粉體輸送解決方案的比選和實踐結果

針對企業(yè)存在的問題，本著優(yōu)化原料藥粉體輸送工藝，積極采用先進的設備，保證產品質量的同時盡量實現(xiàn)機械化，減少工人勞動強度，實現(xiàn)安全、環(huán)保生產的目標和原則，進行方案的選擇和相應的實踐。

3.1 解決方案的提出

3.1.1 提出各種方案設計人員和設備廠家針對現(xiàn)場粉體物料輸送問題，提出許多想法和建議，初步歸納為以下三種方案：用螺旋進料器輸送；用板鏈式進料器輸送；用垂直提升機輸送；用真空上料機輸送。利用真空上料機，將物料從離心機出料后的暫存桶吸入到干燥機進行干燥。干燥后的粉體物料，再利用真空負壓作用，進入粉碎過篩設備，粉碎后的物料再利用真空負壓，進入混合機。轉運過程利用IBC桶，IBC桶具有密閉多功能特點。

3.1.2 各方案的可行性分析及評估

本原料藥生產過程中，從離心到干燥，是將物料從1樓輸送到2樓，離心后的物料中含有易燃易爆的溶劑。企業(yè)希望能盡量減少人工和物料轉運過程，從而降低生產成本。

（1） 螺旋進料器輸送具有以下優(yōu)點：

結構簡單、緊湊、橫斷面尺寸小，能在其他輸送設備無法安裝時或操作困難的地方使用；

工作可靠，易于維修，成本低廉；

機槽全封閉，能實現(xiàn)密閉輸送，減少環(huán)境污染；

可多點進料，也可多點卸料，工藝安排靈活。

所以螺旋進料器成為初步方案設計，部分設計人員的首選。但是螺旋進料器難以滿足GMP的要求，設備清洗困難。

（2） 板鏈式輸送機優(yōu)點如下：

用板鏈為牽引元件，不僅強度大、效率高、工作可靠，且可作為長距離輸送，輸送能力大，一些裙邊式輸送機的輸送能力達每小時1 000t以上；

牽引鏈上可裝各種結構的附件，以滿足對不同物料的不同輸送要求，實現(xiàn)各種連續(xù)工藝過程。配上移行器后輸送線布置靈活，這一性能是其他類型的輸送機不可與之比擬的；

與帶式輸送機相比，承托式輸送機可在較大傾角和較小彎曲半徑條件下輸送物料。板式輸送機的傾角可達30°～35°，彎曲半徑一般為3m～5m；

整機裝置緊湊，安裝，調試，維修方便；鏈板結構合理，剛性好，耐沖擊性強；

以滾動摩擦代替滑動摩擦，運行阻力低；

但板鏈式輸送機與螺旋送料器存在同樣的問題，也不能滿足GMP的清洗要求，而且造價較高。

（3） 垂直提升機是由鏈條帶動，通過變頻調速控制電機，提升轎廂上下往復運動，提升轎廂上配有傳動機構，以便被輸送物自動進入升降機的提升轎廂上。該類提升機具有控制先進，性能可靠，提升轎廂定位精度高等特點。

垂直提升機的優(yōu)點：

垂直升降機是利用升降轎廂的上下往復運動來實現(xiàn)物料的垂直輸送。升降轎廂上可裝上不同種類的輸送設備，并與出入口輸送設備相配合，使輸送過程實現(xiàn)完全自動化，從而提高了生產效率；

垂直升降機形式多樣（固定式或移動式），布置靈活，物料可以從各個方向上進出升降機，便于生產設備布局；

比傾斜式提升機節(jié)省空間；

這種工藝方法的好處是物料在密閉的狀態(tài)下進行輸送，且物料不會外溢出來，節(jié)省了勞動力和上下搬運的時間。

（4） 真空上料機輸送優(yōu)點：

輸送管道結構簡單，占據(jù)地面和空間小，走向靈活，管理簡單。

①物料在管道內密閉輸送，不受環(huán)境、氣候等條件影響，物料漏損、飛揚量很少，環(huán)境衛(wèi)生較好。

②設備操作控制容易實現(xiàn)自動化。

③輸送量和輸送距離較大，可沿任意方向輸送?？蓪⑤斔秃陀行┕に囘^程（干燥、冷卻、混合、分選等）聯(lián)合進行。

3.2 解決方案的選擇和實踐

（1）根據(jù)物料特性以及離心機和干燥器的位置、管口方位、進出料方式，決定采用帶輪子的密閉式轉料桶進行離心濕固體的暫存和運輸，既便于運輸又避免溶劑揮發(fā)；并采用真空上料方式，把離心濕固體物料輸送到干燥器內，實現(xiàn)密閉物料輸送和轉運；為滿足GMP清洗要求，轉料桶采用無死角設計。

（2）根據(jù)企業(yè)要求并反復論證投料方式和物料輸送方式，根據(jù)實驗結果，決定采用真空上料機把干燥后的粉狀物料從干燥器輸送到密閉式IBC桶，然后干燥后的粉狀物料從IBC桶到粉碎機，也采用真空上料機，做到整個過程的無塵。

（3）通過與國內外各類粉碎機廠家的技術交流和方案設計，結合以往經驗，針對該原料藥產品采用粉碎加過篩組合式設備，做到整個過程的無塵和無轉運。采用高效除塵設備，除塵率為99.9%，符合環(huán)保要求，并提高了產品的收率。

（4）采用帶混合功能的IBC桶，結合產品批次和批量，設置合理規(guī)格和數(shù)量的IBC桶，過篩過來的產品進入IBC桶后，無須再加入其他混合機，可以直接通過專門的混合裝置實現(xiàn)IBC的混合功能。

（5）根據(jù)產品工藝要求和企業(yè)實際遇到的問題，決定通過設置專門的稱量系統(tǒng)對整個配料混合過程進行計量。并采用真空上料機實現(xiàn)從IBC桶到大批混合，做到整個過程的無塵，從而極大提高了產品的質量，提高了勞動生產率，降低了生產成本，提高了企業(yè)的競爭力。如圖1所示。

圖1 工藝流程簡圖

4 結束語

針對企業(yè)現(xiàn)場存在的問題，通過合理優(yōu)化工藝和選擇合理的設備，解決了粉體的輸送，同時最大限度地減少了生產過程中的人工操作。由于都在密閉環(huán)境下操作，減少了操作間內的粉塵及危害，也減少了很多安全、環(huán)保隱患，提高了職業(yè)衛(wèi)生防范水平。此方法符合有關規(guī)范規(guī)定和企業(yè)的要求，保證生產系統(tǒng)長期穩(wěn)定運行，既提高了產量，又穩(wěn)定了產品質量，從而提高了經濟效益。