Результат интеллектуальной деятельности: СПОСОБ МИКРОКАПСУЛИРОВАНИЯ

Техническое решение относится к химической технологии, в частности к способам нанесения покрытия на дисперсные частицы, находящиеся в ожиженном состоянии, и может найти применение в химической, пищевой, фармацевтической и других отраслях промышленности при проведении процессов гранулирования, микрокапсулирования и смешивания.

Известен способ нанесения покрытия на сыпучие материалы [1], включающий распыление газом расплава покрытия на частицы сыпучего материала при одновременной импульсной подаче ожижающего агента через слой материала, при этом расплав распыляют газом, имеющим температуру, равную (1,4-1,5) температуры плавления материала покрытия. К недостаткам данного способа можно отнести следующие: длительность процесса нанесения покрытия, сложность управления температурным режимом процесса.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому способу микрокапсулирования является способ нанесения покрытия на частицы сыпучих материалов [2], включающий распыление расплава покрытия газом, нагретым выше температуры плавления материала покрытия, в ожиженный слой частиц сыпучего материала. Для этого сыпучий материал предварительно нагревают до температуры (0,5-0,6) температуры плавления материала покрытия потоком ожижающего агента. Недостатками данного способа являются: образование агломератов и застывших капель расплава в слое материала из-за высокой плотности орошения частиц сыпучего материала расплавом, что снижает качество получаемого продукта, поскольку с помощью пневматических или механических распылителей сложно осуществлять небольшую и точную дозировку расплава в псевдоожиженный слой сыпучего материала малого объема.

Предлагаемое техническое решение позволит повысить производительность процесса микрокапсулирования сыпучих материалов и качество получаемого продукта.

Это достигается тем, что в предлагаемом способе микрокапсулирования сыпучих материалов повышается площадь контакта частиц сыпучего материала с пористыми нагретыми поверхностями, через которые расплав плавкого покрытия поступает в аппарат и в псевдоожиженный слой сыпучего материала. Способ микрокапсулирования включает подачу расплава плавкого покрытия в псевдоожиженный слой нагретого сыпучего материала, при этом расплав подводится к частицам сыпучего материала через пористые нагретые поверхности, расположенные выше неподвижного слоя сыпучего материала. Температура пористой поверхности составляет от 1,05 до 1,25 температуры плавления вещества покрытия. К пористым поверхностям прикладывается вибрация в вертикальной плоскости.

Применение пористых нагретых поверхностей, расположенных выше неподвижного слоя сыпучего материала, через которые к сыпучему материалу подводится расплав, способствует равномерному распределению расплава по поверхности частиц, а также более длительному контакту расплава с частицами сыпучего материала, находящимися в псевдоожиженном состоянии, что создает условия для нанесения вещества покрытия при контакте частиц с пористой поверхностью пропитанной расплавом. Это повышает производительность процесса микрокапсулирования. Вибрация пористых поверхностей способствует уменьшению налипания на них частиц сыпучего материала.

Способ осуществляется следующим образом.

В неподвижный слой сыпучего материала подают подогретый ожижающий агент, например воздух, и нагревают слой до требуемой температуры. Затем в ожиженный нагретый слой сыпучего материала через пористые нагретые поверхности подают расплав в требуемом процентном соотношении. Температура пористых нагретых поверхностей составляет (1,05-1,25) от температуры плавления вещества покрытия. К пористым поверхностям прикладывается вибрация в вертикальной плоскости. При нанесении покрытия на частицы сыпучего материала температура в слое сыпучего материала составляет не более (0,6-0,8) температуры плавления вещества покрытия. После ввода необходимого количества расплава производят охлаждение пористой нагретой поверхности и постепенное охлаждение псевдоожиженного слоя до температуры окружающей среды за счет постепенного снижения температуры ожижающего агента. Пористая поверхность может быть выполнена из металлокерамики, металлической сетки или ткани. В качестве сыпучего материала для нанесения покрытия может быть использован любой дисперсный материал химического, пищевого или другого назначения.

Пример. В аппарат загружают исходный сыпучий материал - кристаллы хлорида натрия - размером от 250 мкм до 500 мкм, и подают в неподвижный слой сыпучего материала воздух, подогретый в калорифере, далее нагревают псевдоожиженный слой материала до температуры 55°C. Затем через пористые вибрирующие поверхности, расположенные в псевдоожиженном слое сыпучего материала и нагретые до 115°C, подают расплав, который пропитывает пористую поверхность по всему периметру, что способствует лучшему контакту ее с частицами сыпучего материала. Температура плавления вещества покрытия (церезин) составляет 92°C. Нанесение вещества покрытия на частицы сыпучего материала осуществляется при контакте частиц с пористой поверхностью, а также частиц между собой. Доля вещества покрытия в слое составляет до 20%. После нанесения покрытия на частицы сыпучего материала проводят постепенное охлаждение псевдоожиженного слоя материала воздухом до температуры окружающей среды.

Использование предлагаемого способа микрокапсулирования сыпучих материалов обеспечивает, по сравнению с существующими способами нанесения плавких покрытий на частицы сыпучих материалов, повышение производительности контактного переноса расплава на частицы сыпучего материала на (60-70) % за счет увеличения площади контакта, расширение области применения способа для нанесения не только плавких покрытий, но и других покрытий, получаемых путем нанесения на частицы сыпучих материалов различных жидких сред (масел, красок, паст и т.д.). Способ использован при получении гранулированных и микрокапсулированных составов.

Список литературы

1. Авт. свид. СССР №939055, B01J 2/16, B01J 2/30, B05D 1/22, 1982 г.

2. Патент РФ №2284854, B01J 2/16, B05D 1/22, 2006 г.