實(shí)驗型噴霧干燥機技術(shù)是用噴霧的方法,使物料以霧滴狀態(tài)分散于熱氣流中,物料與熱氣體充分接觸,在瞬間完成傳熱和傳質(zhì)的過(guò)程,使溶劑(包括水和有機溶媒)迅速蒸發(fā)為氣體,達到干燥的目的。噴霧干燥技術(shù)在我國制藥行業(yè)中應用廣泛,
實(shí)驗型噴霧干燥機在口服固體制劑領(lǐng)域,常用于高熱敏性藥品和料液濃縮過(guò)程中易分解藥品的干燥。所得產(chǎn)品粒度細小、均勻,流動(dòng)性和速溶性好。
實(shí)驗型噴霧干燥機的工藝要求
實(shí)驗型噴霧干燥機具體的工藝要求也千差萬(wàn)別,在噴霧干燥機設計制造的過(guò)程中,較好針對不同的品種做不同的設計,以達到設備和工藝相適應的較佳狀態(tài)。固體制劑生產(chǎn)在選用噴霧干燥機時(shí),經(jīng)常會(huì )提出下面所列的一些要求:
1.潔凈要求
實(shí)驗型噴霧干燥機的主要工序需要在十萬(wàn)級的潔凈環(huán)境中進(jìn)行,噴霧干燥機噴霧干燥是質(zhì)量控制的重要工序。噴霧干燥機接觸物料的部分,要采用不銹鋼材質(zhì),對于酸腐蝕性較強的物料,較好選用316L不銹鋼。干燥腔、旋風(fēng)分離器、過(guò)濾器等直接接觸物料的部件,應內壁光滑,*,易于清掃,易于拆卸,方便清洗。噴霧干燥機往往會(huì )體系龐大,因此不能整體都放在潔凈區域,經(jīng)常只將收集物料的部分放在潔凈區,這要求系統密閉性能好,以防外部污染不會(huì )系統。
2.避免粘壁
粘壁現象迄今為止仍然是實(shí)驗型噴霧干燥機正常操作的一個(gè)突出問(wèn)題,固體制劑(特別是中藥)的噴霧干燥過(guò)程尤為明顯。物料粘壁不僅不利于收集操作,而且隨著(zhù)時(shí)間的延長(cháng),敏感的粘壁物料會(huì )發(fā)生變質(zhì),變?yōu)椴缓细裎锪?。從工藝角度出發(fā),解決手段包括選用合適的溶劑,增加輔料,改變工藝參數,但是這些方法可調節的余地不是很大,因此必須從設備的角度尋求根本的解決方案。國內外專(zhuān)家對干燥過(guò)程中的粘壁和結塊問(wèn)題進(jìn)行了深入研究,一致認為造成粘壁的主要原因是壁溫。以下列舉了防止粘壁的五種可能途徑:
- 采用夾壁干燥塔,其間用空氣冷卻,使壁溫保持在50℃以下;
- 通過(guò)塔壁旋氣片切向引入二次空氣冷卻塔壁;
- 塔內近壁處安裝由一排噴嘴組成的氣掃帚,并使之沿塔壁緩慢轉動(dòng);
- 塔壁增加氣錘,通過(guò)氣錘的敲擊,強制使粘壁物料脫離;
- 增加加工的精度,塔內壁拋光也可以減輕粘壁。
3.自控性能
實(shí)驗型噴霧干燥機是個(gè)連續生產(chǎn)的過(guò)程,控制點(diǎn)比較多。比如密閉循環(huán)系統的控制點(diǎn)包括:進(jìn)料濃度、進(jìn)料速度、進(jìn)風(fēng)速度、進(jìn)風(fēng)溫度、系統壓力、各部件壓差、氣體純度檢測等等,依靠傳統的手動(dòng)調節非常困難。一套好的自動(dòng)控制系統,可以使整個(gè)噴霧干燥系統運轉順暢,降低產(chǎn)品的不合格率,減少安全隱患。
4.保護措施
由于藥品的不同性質(zhì),對設備的保護設計方面也提出一些更高的要求。用有機溶劑溶解的物料,在干燥時(shí)要求整個(gè)系統必須滿(mǎn)足防爆要求。在電機、儀表、控制閥等配件設計時(shí)都要選擇防爆型。另外,為防止溶劑和空氣混合為爆炸氣體,系統也不能采用開(kāi)放式,而必須采用密閉循環(huán)系統,并且載體要選用惰性氣體,如氮氣等。除此之外,一些易氧化物料的干燥,也要采用以氮氣為載體的密閉循環(huán)系統。
5.降低成本
熱空氣進(jìn)口溫度在并流操作時(shí)為250~500℃,逆流操作時(shí)為200~300℃,霧化干燥后出口溫度一般控制在60~100℃。噴霧干燥的熱利用率較低,工業(yè)規模的噴霧干燥器,熱效率一般為30%~50%。國外帶有廢熱回收的噴霧干燥,熱效率可達到70%,但這種設備只有在生產(chǎn)能力大于100kg(水)/h時(shí)才有經(jīng)濟意義。但在用到氮氣載體和有機溶劑時(shí),實(shí)驗型噴霧干燥機采用密閉循環(huán)系統,可使氮氣循環(huán)使用,溶劑冷凝套用,從而有效地降低了生產(chǎn)成本。
6.環(huán)境保護
實(shí)驗型噴霧干燥機的產(chǎn)品為細粒子,為了適應環(huán)境保護的要求,噴霧干燥系統只用旋風(fēng)分離器分離產(chǎn)品、凈化尾氣還是不夠的,一般還要用袋式除塵器凈化,使尾氣中的含塵量低于50mg/(nm)3氣體;或選用濕式洗滌器,可將尾氣含塵量降到15~35mg/(nm)3氣體。采用氮氣做載體時(shí),系統要注意密閉,排氣口要引到室外。