信息起源： | 颁布日期： 2009-08-14 00:00:00 | 浏览量：1591941
提要：
喷雾干燥在造药工业利用已有几十年的汗青，经过多年的钻研和发展，从当初简易的喷雾干燥发展到当今多职能、组合型及高效性的喷雾干燥 。然而，分歧型式的喷雾干燥设备所出现的机能和利用面也分歧 。本文从喷雾干燥的根基理想动手，分析了几种型式喷雾干燥的区别，同时论述了…
喷雾干燥在造药工业利用已有几十年的汗青，经过多年的钻研和发展，从当初简易的喷雾干燥发展到当今多职能、组合型及高效性的喷雾干燥 。然而，分歧型式的喷雾干燥设备所出现的机能和利用面也分歧 。本文从喷雾干燥的根基理想动手，分析了几种型式喷雾干燥的区别，同时论述了喷雾干燥设备的特点，从而使人们能更好地利用此类设备，也使得此类设备为我国造药工业更好服务 。
1.喷雾干燥的根基理想
1.1喷雾干燥的根基道理
喷雾干燥的界说：将溶液、乳浊液、悬浊液等状态的浆料在热风中喷雾成藐幼液滴，在它落下过程中，水分被蒸发而成为粉末状或颗粒的产品 。
在干燥塔顶部导入热风，同时将料液泵将料浆送至塔顶，经过雾化器喷成雾状的液滴，液滴群的表表积增大，其与高温热风接触后水分迅速蒸发，在极短的功夫内便成为干燥产品，从塔底排出 。其中，热风与液滴接触后温度迅速降低而引起湿度增大，作为湿热废气由排风机抽出，废气所夹带细粉用分离装置回收 。
整个干燥分为等速和减速二阶段 。在等速阶段，水分蒸发是在液滴表表产生，蒸发速杜咨蒸汽通过周围气膜的扩散速度所节造，其动力是周围热风与液滴的温度差，温度差越大蒸发速度越快，水分通过颗粒的扩散速度大于蒸发速度 。尔后，当扩散速度降低而不能再维持颗粒表表的鼓和时，蒸发速度起头减慢，干燥起头进入减速阶段 。在减速阶段，颗粒温度起头上升，干燥实现，此时物料温度靠近周围空气温度 。
1.2喷雾干燥的特点
1.2.1干燥过程中液滴的温度不高，产品质量好
喷雾干燥所使用的温度领域广，即便选取高温热风，其排风温度仍不会高 。在干燥初期，物料温度不超过周围热空气的湿球温度，所干燥产品质量较好 。它在造药工业利用意思在于：不容易产生蛋白蛋变动、维生素的损失或氧化等缺点，对热敏性药物的质量根基靠近真空干燥的尺度 。
1.2.2干燥后产品拥有优良的分散性、流动性和溶化性
由于干燥过程是在干净空气中实现的，产品根基上能维持与液滴相近似的球状，故之 。
1.2.3干燥速度^迅速
料液喷雾后，表表积增大，在高温气流作用下，能瞬间蒸发掉95%~98%的水分，实现干燥功夫通常仅需10~40s（相对1l料液而言） 。
1.2.4过程单一、节造方便及合用陆续规模出产
喷雾干燥常用于含湿量40%~60%的物料，特殊物料可高达90%，可不经浓缩也能一次干燥成粉体 。喷雾干燥后产品多数不需再进行粉碎或筛选工序，从而使整个出产过程单一化 。同时，能在肯定领域内可扭转操作前提来节造产品的粒径、松密度和水分等机能指标 。此表，由于，干燥产品能陆续排料，故喷雾干燥能合用陆续规模出产 。
1.2.5整个操作密关性，合用于干净出产区域
由于喷雾干燥操作在密关的塔内进行，预防了交叉传染和粉尘飞腾，适合于造药工业中原料药出产，出格是无菌原料药的出产 。
1.2.6喷雾干燥的不美满之处
喷雾干燥的不美满之处：一是当热风温度低于150℃时，热容量系数低（相应蒸发强度低），故塔的体积会变大；二是废气中夹带的约15%左右微粉需高效分离网络装置 。
1.3喷雾干燥在造药工业的利用领域
喷雾干燥可宽泛利用于原料药的出产，可利用种类有：阿莫西林、安比西林、阿可匹林、双氢链霉素、卡那霉素、氨苄青霉素、青霉素类、四环素、链霉雾、琥氯霉素、磺胺噻唑、维生素A、维生素E、维生素B12、氢氧氯化铝、硫酸铝庶糖脂、淀粉酶、硫酸钡、乳酸钙、泛酸钙、荷尔蒙、左旋赖氨酸、烟酸、蛋白酶、芦丁衍生物、肝精等 。
2.喷雾干燥的型式区别与比力
2.1喷雾干燥的型式区别
喷雾干燥的型式分类有多种，按流程可分为：盛开式、封关循环式、自惰循环式和半封关循环式；按喷雾和气体流动方向分为：并流型、逆流型及混合流；按雾化步骤可分为：离心式、压力式和气流式 。其中，雾化步骤分类是常用可见的方式，下文沉点谈雾化器 。
2.1.1雾化器的作用
雾化器的作用是整个喷雾干燥的心脏，它直接影响到产品的质量和经济指标 。雾化器分散度越高，干燥效能越大；雾化越均匀，产品的含水量变动越幼 。因而，雾化器既要保障料液的分散度，又要使粒度变动节造在^幼限度 。
2.1.2“三类”雾化器的特点
2.1.2.1离心式雾化器的特点
离心式雾化：料液在高速转盘（圆周速度90~160m/s）中受离心力作用从盘边缘甩出而雾化 。其是利用高速旋转盘作用，当液处注入盘面时，液体受到二种力作用，一是离心力和沉力作用下得到加快而割裂雾化；二是液体和周围空气同时接触面处，存在摩擦力促使形成雾滴 。前者为离心雾化，后者为速度雾化，现实上这二者是同时存在的 。
离心式雾化器的雾化成效与料液个性、流量、圆盘状态直径及速度直接有关 。离心式雾化过程的“三大”特点：
①直接割裂成液滴，当料液流量较少时，料液受离心力作用，在圆盘周围隆起成半球状，其直径取决于离心力和料液粘度及表表张力 。当离心力大于表表张力时，圆盘周边的液滴立即被抛出而割裂雾化 。
②丝状割裂成液滴，当料液流量较大而转速加快时，半球状物料液被拉成很多丝状射流 。液量增长，圆盘周边的液丝也增长，若是液量达到肯定数量后，液丝变粗，而丝数不再增长 。抛出的液丝极不不变，在离周边不远处即被分离成球状幼液滴 。
③膜丝割裂成液滴，当料液流量持续增大时，液丝数量与丝经均不再增长，液丝间相互并成薄膜，抛出液膜离圆盘周边肯定距离后，被割裂成散布较广的液滴 。若液体在圆盘表表滑动能减到^幼时，则可使液体高速喷出，在圆盘周边与空气摩擦而割裂雾化 。
2.1.2.2压力式雾化器的特点
压力式雾化：用高压泵使液体获得高压，高压液体通过喷嘴时，将压力能转变为动能而高速喷出时辰散为雾滴 。当液体从单一孔中经加压后获得的雾化，这是由于受表力作用，液体从喷嘴出口处不远的距离，克服表表张力，从液膜割裂成细线，加上湍流径向分速度和周围空气相对速度的影响，使液线再割裂成大幼分歧的液滴，压力式雾化器也是从此道理启程的 。
压力式雾化器的特点：①结构单一，操作无噪声；②扭转喷嘴内部结构，易得到所需的雾化状态；③大规模出产可选取多喷嘴喷雾 。
压力式雾化器的弊端：①出产过程中流量无法调节；②喷嘴喷孔口径幼于1mm时，易产生梗塞；③不合用粘度高的胶状料液及有固相分化的悬浊液喷雾；④喷嘴易磨损 。
2.1.2.3气流式雾化器的特点
气流式雾化（又称二流体喷雾）：选取压缩空气以很高的速度从喷嘴喷出（≥300 m/s），依附气液两相间的速度差所产生的摩擦力，使料液割裂为雾滴 。其利用蒸汽或压缩空气的高速活动，使料液在喷嘴出口处相遇而产生液膜割裂并雾化 。由于料液速度不大，而气流速度很高，这二种流体存在着的相对速度，液膜被拉成丝，而后割裂成藐幼雾滴，雾滴大幼取决于相对速度和料液粘度 。
气流式雾化有局限性，只有在热空气温度高于300℃时选取蒸汽喷射才有意思，通常使用蒸汽压力为0.3-0.7MPa，使用压缩空气压力为0.2-0.5MPa时，液滴均匀直径为10-60μm 。
2.2以雾化器分类的喷雾干燥比力
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项目 |
离心式喷雾 |
压力式喷雾 |
气流式喷雾 |
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料液
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处置量 |
调节领域大
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调节领域^幼，但处置量大 |
调节领域较狭 |
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粘度变动 |
可扭转转速，合用于高粘度物料 |
高粘度喷雾难题 |
可调节压缩空气压力 |
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供料 |
压力（Mpa） |
低压，约0.3 |
高压，1-20 |
低压，约0.3 |
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高压泵 |
不必要 |
必要柱塞泵 |
不必要 |
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雾化器 |
价值 |
高 |
便宜 |
便宜 |
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维建保养 |
高速旋转的高精度，保养难 |
喷嘴易磨损，高压泵需保养 |
容易 |
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动力亏损 |
幼 |
^幼 |
^大 |
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产品 |
粒度 |
微粒 |
粗粒 |
微粒 |
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均匀性 |
均匀 |
大体一样 |
不均匀 |
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堆积密关 |
轻，粒子中孔呈球状 |
沉，粒子中空气含量少 |
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干燥塔 |
热风骚向 |
逆流与水平流均不合适 |
并流、逆流、混合流及水平流都能够 |
并流、逆流 |
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塔径 |
大 |
幼 |
幼 |
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塔长 |
低 |
高 |
较低 |
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装置地位及粘壁景象 |
雾化器装在塔顶，塔顶内壁易粘附 |
喷嘴可装在肆意地位，粘壁可预防 |
幼直径易粘壁 |
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型式 |
水平并流型 |
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● |
● |
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垂直向上逆流 |
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● |
● |
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垂直向下并流 |
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● |
● |
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垂直向上混合流 |
● |
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垂直向不混合流 |
● |
● |
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3.几种常用喷雾干燥设备特点的简述
以下结合一步公司的几种喷雾干燥设备在造药工业利用特点，作一简述，能使使用者有更好相识，也使一步公司的产品更好利用与服务于造药工业 。
3.1LPG高速离心喷雾干燥机
LPG高速离心喷雾干燥机^合用于从溶液、乳液、悬浮液和可塑性糊状液体原猜中天生粉状、颗粒状或块状固体产品 。因而，当制品的颗粒大幼散布、残留水分含量、堆积密度和颗粒状态必须切合^的标定时 。
工艺流程，空气经过滤后加热，由干燥器顶部空气分配器分配进入干燥室 。料液经离心雾化器喷雾成极轻微的雾状滴，与热空气并流接触在极短的功夫内可干燥成制品 。制品陆续地由干燥塔底部和旋风分离器中网络，废气由风机排出 。
LPG高速离心喷雾干燥机特点：
①干燥速度快，料液经雾化后表表积大大增大，在热风尚流中，瞬间就可蒸发95%-98%的水分，实现干燥功夫仅需数秒，出格合用于热敏性物料的干燥 。
②产品拥有优良的均匀度、流动性和溶化性，产品纯度高，质量好 。
③出产过程简化，操作节造方便 。对于含湿量40%—60%的液体能一次干燥成粉粒产品，干燥后不需粉碎和筛选，削减出产工序，提高产品纯度 。对产品粒径、堆积密度、水分，可通过扭转操作前提进行调整，节造和治理方便 。
LPG高速离心喷雾干燥机已在北京华丰造药有限公司、河南羚锐药业有限公司、中科院广润生物实业公司、吉林威威造药有限公司及河南濮阳中药厂等企业使用 。
3.2WPG无菌喷雾干燥机
WPG无菌喷雾干燥机无菌出产是医药工业中粉针剂出产的重要设备，抗生素药品如硫酸链霉素、卡那霉素硫酸盐等，在其出产过程中都要使用无菌喷雾干燥来造作制品 。在无菌喷雾干燥系统中，所有进入系统的物料和空气都必须除菌过滤 。产品的网络也必须在无菌室内进行，对喷雾用的压缩空气也需净化后方能使用 。
工艺流程，干燥空气经初效、中效，高效三级过滤净化，经加热器加扰纂物料雾化传热传质，干燥后的制品和湿热空气由旋风分离 。制品在无菌室净化工作台网络包装，尾气经袋式滤尘器捕集后排空 。
装置选取二流体气流喷雾器，结构单一，气流散布好，雾化均匀，能达到无菌喷雾要求 。喷雾塔内设排除装置，便于算帐塔壁附粉 。热空气净化选用初效，中效和高效三级过滤系统，故空气净化质量高，达到GMP药品出产要求 。
3.3ZLG中药浸膏喷雾干燥机
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ZLG中药浸膏喷雾干燥机，该机选取全封关大局,所有部件均选取不锈钢造作,配有三级净扮装置,过滤后的空气达十万级要求.简体与顶部装有冷却装置,使壁温达〈80℃,物料在塔壁上停顿不焦化变质,增长了收粉率(达95%以上) 。 |
3.4PGL系列喷雾干燥造；
PGL系列有B型/C型二种，PGL-B喷雾干燥造；缥砀稍/流化造粒于一体，实现液态物料一步法造粒；PGL-C喷雾干燥造；旌稀⑴缥砀稍铩⒃炝！⒖帕０露嘀澳苡谝惶 。
1)PGL-B喷雾干燥造；∪∨缥砉ひ，出格合用微生物料、热敏性物料，功效比FL沸腾造；1—2倍；产品终水分可达0．1%，建设返粉装置，成粒率≥95％，可造0.2-2mm颗粒 。同时，改进设计的内混式多流体雾化器，可处置浸膏比沉达1.3g／cm3 。
PGL-B喷雾干燥造；珊嫌糜谄痢⒊寮痢⒔耗壹量帕，也可合用低糖、无糖的中成药颗粒 。
PGL-B喷雾干燥造；言谏糖鸾∶裨煲┏А⒄笄啻罕υ煲┯邢薰尽⑸虾２掏绿迷煲┏А⒑南九芝堂造药有限公司、海南诚成造药有限公司、安徽凤凰松造有限公司哈尔滨一洲造药有限公司河北药都集团造药有限公司等多家企业使用 。
2)PGL-C喷雾干燥造；山衅痢⒊寮痢⒔耗铱帕Ｔ毂，缓释颗粒造备，低糖、无糖、幼剂量颗粒造备等 。造出的颗粒速溶、冲剂易于熔解、片剂易于崩解，利用液态物料作为润湿粘合剂，可节约大量乙醇溶媒 。
设备于密关负压下工作，内表表光洁、无死角、切合GMP要求；整个干燥空间温度均匀、配套多流体雾化器、可有效提逾越产效能并保险产品质量；自动化水平得到进一步提高，操作单一，可有效保险产品质量的不变性 。
3.5YPG压力式喷雾干燥造；
YPG压力式喷雾干燥造；墙弦貉谷胛挥谒体顶部的喷嘴雾化成微幼雾滴，同塔顶热风平行而下实现干燥 。PG压力式喷雾干燥造；墓ひ樟鞒，该机拥有收尘率高，无粘壁、节能高效等特点，出格合用于热敏性物料如中药浸膏、药胶、酵母、维生素、抗生素、淀粉酶、脂肪酶等干燥 。
3.6QPG气流喷雾干燥机
QPG气流喷雾干燥机的工艺流程，干净空气加热后进入干燥塔，在塔内热风中用二流体（或三流体）喷嘴将各类料液雾化成微幼液滴，与热风进行急剧热互换，蒸发掉液猜中的水分（或溶剂），并随热风排出，得到粉状产品 。
QPG气流喷雾干燥机尤其对粘性大、膏状、浆糊状物料成效佳，其它设备无法代替 。
该产品属尝试型多种类、低温干燥利用广 。其喷嘴结构单一，维建方便，运行用度较高 。
4.幼结
本文从喷雾干燥的根基理想动手，使人们对分歧型式喷雾干燥有更进一步的相识 。同时，对一步公司近年来研发的喷雾干燥设备的特点作了综合性简述 。而喷雾干燥这门技术有着其特殊性，分歧的产品拥有分歧的干燥工艺和粉粒规定，没有能合用各类分歧要求的单一喷雾干燥机型 。喷雾至今仍被视作一种技艺，尝试是正确造型的基础 。一步公司有尝试设备专供用户进行物料的工艺性试验，同时也能实现此类设备的交钥匙工程 。本文写此文的主张是为喷雾干燥系列设备能为我国造药工业更好服务，也等待同业有更新、更好的喷雾干燥设备的问世 。
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