Die Flüssigbettgranulierung wird in der Herstellung von Granulaten der traditionellen chinesischen Medizin häufig eingesetzt, jedoch basiert der herkömmliche Granulierungsprozess auf der Beobachtung des Zustands des Materials im Flüssigbett durch den Bediener sowie auf der manuellen Einstellung der Luftmenge und der Sprühgeschwindigkeit anhand von Erfahrung, was zeitaufwendig und arbeitsintensiv ist und über einen mangelnden Automatisierungsgrad verfügt. Daher wurde in diesem Artikel ein rückgekoppeltes Steuerungssystem für den Fluidisierungswert basierend auf der Nahinfrarotspektroskopie entwickelt und dessen Steuerungsleistung bewertet. Das System erfasst in Echtzeit das Nahinfrarotspektrum während des Granulierungsprozesses im Flüssigbett, analysiert den Bewegungszustand des Materials und berechnet den Fluidisierungswert-Indikator; anschließend passt das System gemäß den voreingestellten Steuerungsregeln automatisch die Drehzahl der Peristaltikpumpe im Sprühsystem an, um die Sprühgeschwindigkeit dynamisch zu steuern und eine Echtzeit-Rückkopplungsregelung des Fluidisierungswertes zu erreichen. Die Versuchsergebnisse zeigen, dass das Rückkopplungssteuerungssystem Instabilitäten des Flüssigbetts bei Verschlechterung des Fluidisierungszustands effektiv verhindern kann; bei gutem Fluidisierungswert beschleunigt es das Sprühen, spart Granulierungszeit und erhöht die Produktionseffizienz. Im Vergleich zur manuellen Steuerung wird die Sprühzeit durch das automatische System um über 20 % verkürzt; hinsichtlich der Steuerung des Fluidisierungswerts ist das System mit der manuellen Steuerung vergleichbar. Es zeigt auch einen signifikanten Vorteil bei der Optimierung der Sprühzeit. Darüber hinaus weist das System unter Störbedingungen mit Änderungen der Prozessparameter wie Einlasstemperatur, Luftmenge und Zerstäubungsdruck eine gute Anpassungsfähigkeit und Stabilität auf. Somit verfügt das entwickelte rückgekoppelte Steuerungssystem für den Fluidisierungswert im Flüssigbettgranulierungsprozess auf Basis der Nahinfrarotspektroskopie über Stabilität und Zuverlässigkeit und kann eine starke technische Unterstützung für die intelligente Herstellung der Flüssigbettgranulierung bieten.

Nahinfrarotspektroskopie; Flüssigbettgranulierung; Analyse des Fluidisierungswerts; Rückkopplungssteuerung; Automatische Steuerung