水分散粒剂生产工艺及设备优化

此方法加工过程简单，设备 投资较小。但生产时间较长，颗 粒均匀度无法把握，产量很低。 在国内企业效仿国外产品初期， 有一些企业使用，但随后因产品
品质无法控制基本被淘汰。 ２．３ 沸腾床造粒
此方法也是干法制粒的一 种，最初由医药设备转型而来， 是由瑞士AEROMATIC和德国Glatt 首推的应用成就。由于气固两相 表面积充分接触，实现了快速的 质热传递，缩短了干燥时间。工 艺过程，经气流粉碎过的粉体， 投入沸腾床中，在经沸腾床上方 的喷枪喷出雾化的水及粘结剂， 由于粉体经气流的沸腾作用，在 均匀接触到水和粘结剂后，会随 着沸腾床壁滚落自然形成球体， 达到造粒的效果。该工艺在国内 曾风靡一时。
剂的生产方式。当然，其连续化 程度仍有较大的提升空间。至于 水分散粒剂的加工工艺发展方 向，其实始终是紧跟医药加工方 向的，往往最先进的都是从医药 领域开始渐渐延伸到农药领域。 目前，发达国家有些制粒设备 如：旋流流化床制粒，旋流流化 床是德国Huttlin发明的涡轮流 化床，该公司将传统意义上的沸 腾流改变成为旋转的螺旋流流化 态。制粒过程中，架桥聚集的同 时还进行“泛丸”作业。产品具 有良好的流动性和成分均匀性。 此工艺未来几年可能会有一定发 展。
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戴权 安徽省化工研究院
水分散粒剂已作为近年来农 药的主打剂型，在国内外得到迅 速发展。随着国内产业政策的不 断升级，水分散粒剂这种带有明 显环保色彩的剂型，在未来的中 国农药市场上将大有作为。但由 于国内在农药新剂型的升级换代 上比发达国家滞后十多年，因 此，在对该剂型的理解上与发达 国家相比有较大的差距。这导致 国内的许多产品虽然都冠以水分 散粒剂之名，但产品质量参差不 齐，加工工艺也大相径庭。如何 形成科学合理的加工方式，是一 个十分值得研究的课题。
槽型混合
高效沸腾干燥
振荡筛
４．３ 生产过程的环保性 水分散粒剂作为环保型产品，
在生产过程中，更应注意防尘设
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计，尤其在干法工艺中，粉碎过 程、烘干过程、筛分过程的尾气 回收十分重要，设计时应着重考 虑。这里着重强调的是筛分的程 序，在挤压造粒后，颗粒在湿条 件下进行筛分具有粉尘小、产品 均一的特点，比烘干后筛分有较 好的均匀度，同时没有大量的粉 尘漂移。
此种加工方式也是干法制粒 的一种，但挤压方式有多种选 择。挤压造粒作为目前国内外最
顶喷制粒
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主要的一种加工手段而被广泛采 用。挤压造粒是借鉴农产品加工 工艺形成的。其优点是生产设备 简单，产量较大，能耗低，便于 掌握，产品美观。其弊端是对配 方及助剂的要求较高，必须有与 该工艺生产匹配的配方，才能生 产出理想的产品，另外，由于生 产环节较多，连续及密闭性程度 不高。
５ 具有优势的加工方式和未来 技术趋势 技术趋势
干法造粒，除上面叙述的方法 以外还有一些造粒方式，比如： 干压法、摆式造粒法等，如图：
摇摆颗粒机
水分散粒剂论坛 干法制粒
旋流流化床
但都因为缺陷较多，在农药 生产中基本不再使用。从加工优 势分析，无论从产量、能耗、环 境及对产品的适应性，挤压造粒 都不失为最具竞争力的水分散粒
框式造粒
３ 加工方式及配套设备的选择 加工方式的选择其实是由企
业的生产经营需求及特性决定 的，而配套设备则是根据加工方 式选而优则用。一个水分散粒剂 的加工企业在条件许可的情况 下，可以拥有多种加工手段。以 便于产品更好的定型。在生产单
一步制粒机，但此工艺对有一定 水溶性的产品和密度较大的产品 不太适宜。
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４．２ 生产流程连续性 喷雾造粒工艺中，砂磨流程
应与喷雾塔较好衔接;挤压造粒 由于生产环节较多，必须进行合 理布局，气流粉碎可以单独放置 运作，以便加工其它剂型产品使 用。其他设备应放置在同一空间 内，按生产顺序放置：加水混合 （槽型混合机）→挤压造粒（筛 分整粒）→流化烘干→筛分→包 装。
挤压制粒工艺适应性相对较 强，一般的农药品种都可使用此 方法，但不同的设备和配方会产 生截然不同的结果，这里就做一 个略微详细的介绍：挤压造粒分 为切向挤压，即挤压力和转轴是 切面方向，通常使用的框式挤压 就是此类。
另一种为轴向挤压，即挤压
力与转轴为同一方向，如双螺杆 式挤压，此方式由于挤压力过 大，挤出瓦板较厚，挤出的产品 强度较大，通常会影响水分散粒 剂的崩解分散性，采用的较少， 但在加工一些含盐类的可溶性粒 剂时，可适当使用，效果明显。 如草甘膦可溶性粒剂的生产，采 用此种方式最为合适。
其优点是，在熟练掌握生产工 艺（必须是熟练掌握生产条件） 的条件下，可以一步制成所需产 品，但随着生产品种及吨位的增 多，发现该方法有诸多工艺缺 陷。
其一，生产过程粉尘较大， 操作环境较差。其二，产品的成 品率较低，由于物料是在流动 中自然形成球体，常常形成大 量假性颗粒，成品率一般只有 60%～70%。劳动强度大，产量较 低。但由于过去许多外贸公司只 要这种品相的产品，因此，许多 企业目前仍采用此法生产。 ２．４ 挤压造粒
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离心喷雾
压力喷雾
大吨位单一品种的生产。但由于 浆料中含大量的水需要去除，其 单位能耗较高，尤其在农药生产 中，由于许多品种的物化性能的 原因，无法适应高温喷雾条件。 这就大大局限了加工品种的选择 性，不太适合以加工为主的生产 企业。 ２．２ 转盘式造粒
此法为最初始的干法造粒方 法，将气流粉碎过的粉体，放入 有一，形成一定 的颗粒，再经干燥后形成产品。
６ 结束语 水分散粒剂的生产不论采用
哪种工艺，都必须首先保证产品 的质量，各功能性设备之间的产 能应有一个良好的匹配，同时保 持较好的清洁度，防止污染。企 业可根据对自身产品的定位，来 决定选用哪种工艺方式生产。以 上介绍的加工工艺方式目前都是 切实可行的。
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【压力喷雾】 工作原理是空气通过滤清器
进入加热器，交换成热空气，进 入干燥室顶部的热空气分配器， 使空气均匀地呈旋转状进入干燥 室。料液需经过筛后由高压泵送 至设在干燥室中部的喷嘴，将料 液雾化，使液滴的表面积大大增 加，与热空气相遇接触，使水份 迅速蒸发，在极短的时间里干燥
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以干燥，同时对离心盘转速要有 较好的调节功能，以控制雾滴的 大小，达到需要的颗粒的粒径 （一般在100～120目）；压力 喷雾由于压力的作用要求塔身要 高，以达到充分干燥的目的，可 根据需要的产品颗粒大小，调节 喷液量和喷嘴孔径及料液浓度或 适当工艺加工的添加剂，使之达 到所需的粒度要求，此工艺的粒 径范围较宽，但与离心喷雾造粒 相比，颗粒的均匀性、流动性略 差，易堵喷枪。喷雾工艺的最大 优点是连续化程度较高，生产过 程中清洁性好，产量较大。适合
以上两种工艺各有特点：离 心喷雾要求塔的直径相对要大， 以防止离心出的雾滴，粘壁后难
二、三次
原药、助剂、 填料
混合浆料
砂磨
喷雾塔
【离心喷雾】 工作原理是空气通过过滤器
的加热装置后，进入干燥室顶部 的热风分配器，通过热风分配器 的热空气均匀地进入干燥室内， 并呈螺旋状转动，同时将料液送 到安装在干燥室顶部的离心雾化 器，料液被喷成极小的雾状液 滴，使料液和热空气接触的表面 积大大增加，水份迅速蒸发，在 极短的时间内完成干燥过程。
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法。第二，值得注意的是挤压过 程的发热与设备也有较大的关 系，采用链条式传动方式，要比 皮带式好得多，可使物料快速挤 出，同时还必须有转速的控制， 可有效减少物料在框内滞留时 间，达到所需要的较理想效果。 早期曾经有一些品种，被误以为 由于造粒方式的不同而改变了崩 解性，经研究发现，绝大多数品 种只要配方合理，设备匹配到 位，加工方式不是决定性因素。
B. 主要特点： （1）干燥速度快，料液经雾化 后表面积大大增加，在热风气流 中，瞬间就可蒸发95%～98%的水 份，完成干燥的时间仅需十几秒 到数十秒钟，特别适用于热敏性 物料的干燥； （2）所得产品为球状颗粒，粒 度均匀，流动性好，崩解性好， 产品纯度高，质量好； （3）使用范围广，根据物料
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卧式沸腾
振动流化床
４ 水分散粒剂生产设备与车间 布局
水分散粒剂的生产工艺与车 间布局，需要注意以下几个方面 的因素。以喷雾、挤压造粒为 例。 ４．１ 设备的配套性
由于水分散粒剂有粉碎、造 粒、烘干、筛分、包装的过程， 通常情况下，前期的粉碎部分设 计的产能要比造粒的大些。喷雾 造粒时为了连续化最佳配制是二 至三条砂磨生产线，以便交错使 用。而挤压造粒，相对机动一 些，可根据挤出量及烘干量平行 增加相应设备。
１ 水分散粒剂的加工工艺 １．１ 湿法工艺
湿法工艺是将原药、助剂、
填料等在水为载体的状态下，经 研磨（通常用砂磨机）达到一定 细度后，再经喷雾干燥后形成的 小颗粒。这也是过去常说的干悬 浮剂（DF）。 １．２ 干法工艺
干法工艺是目前国内外采用 较多的加工手段，它首先将原 药、助剂、填料等混合后，经气 流粉碎，再经造粒而成。当然， 这种造粒过程有很多种，其对应 的配方、设备及最终产品都有较 大的不同。下面就对几种加工方 式做一个简单的剖析。
２ 几种加工工艺的利弊 ２．１ 喷雾造粒
A. 工作原理： 料液通过隔膜泵高压输入，
喷出雾状液滴，然后同热空气并 流下降，大部分粉粒由塔底排料 口收集，废气及其微小粉末经旋 风分离器分离，废气由抽风机排 出，粉末由设在旋风分离器下端 的收粉筒收集，风机出口处还可 以装备二级除尘装置，回收率在 96%～98%以上。
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的特性，可以用热风干燥，也可 以用冷风造粒，对物料的适应性 强；
（4）操作简单稳定，控制方 便，容易实现自动化作业。
喷雾造粒有两种形式：离心 喷雾、压力喷雾，需砂磨机配套 生产。如图：
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成为颗粒产品。大部分成品由设 在塔底部的出料口收集，废气和 微小粉粒经旋风分离器分离，成 品由旋风器下端收集桶收集，废 气由抽风机排出。
以上是几种典型的水分散粒 剂生产方式，也是采用较多的方 式，那么在生产过程中如何根据 需要，选择适合的加工方式，以 及合理选择与加工方式配套的加 工设备呢？
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一化、大吨位品种时，如吡虫 啉、代森锰锌WDG等产品可选择喷 雾造粒的方式，但熔点低的品种 不适合此方法。
沸腾床适合于产量小、崩解 要求很高的品种。通常采用沸腾
但最为常见的挤压方式，仍 然是框式挤压。由于此种挤压方 式的特性，尤其需要对配方及设 备做一些精心的筛选。过去许多 企业都觉得挤压造粒破坏了制剂 的崩解性，在生产过程中，出 现产品发粘、发硬无法连续化 生产，甚至有些企业发现生产过 程中设备及物料发烫，这到底是 什么原因造成的呢？大量的问题 使很多企业把目光转向对设备及 生产条件的改造上：如在筛网底 盘加回流冷却水、在筛网旁加空 调、电扇。由于产品过粘，又在 框外加上刮刀，但仍然无法解决 根本问题。其实解决办法只有两 种，第一，改变配方助剂，目前 在水分散粒剂的配方中，采用最 多的是磺酸盐系列、萘磺酸盐系 列及羧酸盐系列助剂，前两类都 有一定的粘性，再加上挤压过程 中有一定的发热，如果此两种助 剂加入量过多，往往会使物料发 粘，但这并不是工艺本身的问 题，只要加少许的无机盐就可以 较好地缓解，如仍有粘性，可适 当减少此类助剂用量而改用羧酸 盐产品，都不失为一个好的方
在水分散粒剂的加工过程中， 还有一个环节需要注意——烘干 设备的选择。由于喷雾造粒、沸 腾床一步造粒，无需选择烘干设 备，所以只有挤压造粒需要选择烘 干设备。与其最佳配套的是高效沸 腾干燥和振动流化床，不仅烘干时 间短，产量大，物料破碎率低而且 易于操作又可控制物料的化学稳定 性。因此，流化床式的烘干方式最 适合挤压造粒工艺。