浅谈喷雾干燥机设备的特点和工作原理

作者:机械设备

在众多的干燥设备中,喷雾干燥设备是应用较为广泛的干燥设备之一。是处理溶液、悬浮液或泥浆状物料的干燥设备。它能将液体直接干燥成粉体,这是喷雾干燥设备的最大优点。而热效率低、体积庞大、生产能力低和投资高则是它的缺点。喷雾干燥因其可直接由溶液或悬浮体制得成分均匀的粉状产品的特殊优点,目前在化工、轻工、食品等行业中有广泛的应用,尤其化学工业中以染料行业应用最为广泛。

在人类的生产和生活中经常遇到需要把某一种物体除去湿分的情况,这种物体可以是固态,也可以是液态或气态。在大多数情况下物体所含的湿分是水分,有时却是其它的成分,例如无机酸、有机溶剂等。这一除去物体中湿分的过程被称为“去湿”,人们将去湿的方法依据工作原理的不同分为若干类,干燥是其中的一类。 通常,人们把采用热物理方法去湿的过程称为“干燥”,其特征是采用加热、降温、减压或其它能量传递的方式使物料中的湿分产生挥发、冷凝、升华等相变过程与物体分离以达到去湿目的。在制药行业中对原料药的干燥尤为重要,其使用的干燥设备必须符合GMP要求,保证药品生产过程的合理、产品均一、无积料、可以满足在线清洗要求等,用于无菌原料药上的干燥装置还要满足在线灭菌的要求。目前,我国原料药干燥设备类型比较多,大致有真空干燥箱、真空回转干燥器、三合一设备、气流干燥器、喷雾干燥器、沸腾床、流化床、冷冻干燥机等。下面以喷雾干燥器为实例,结合制药工艺实际和GMP要求,谈谈制药行业对喷雾干燥器的要求。 1制药行业对喷雾干燥器的要求 1.1雾化装置 喷雾干燥器的雾化装置一般有离心式、压力式以及气流式。离心式雾化器其离心盘的传动轴部分处干燥室内外,防止轴封之细粒脱落比较困难;压力式雾化系统其料液要经过高压泵压送,运作时活塞与缸体的磨擦及连杆的密封都会影响料液之洁净。比较之下,气流雾化因雾化用的空气以及料液在进塔之前均可先经洁净过滤,滤除其所夹带之颗粒,故而比较适宜药品行业的干燥。 1.2料液及雾化用压缩空气的过滤 喷干前的料液在引入喷塔之前应经0.3μm的微孔膜过滤,同时雾化用压缩空气在经微孔膜过滤之前还应将其所夹带之油、水先行去除。 1.3热空气 热空气源自大气,所夹带尘粒等的数量较多,而且流量大,加热后温度要求达到140℃以上,加热器在运转中会剥落颗粒。为此,热空气过滤系统应按照热空气温度要求来考虑,开发出能耐温耐久长期高效运转的空气过滤器。 1.4干燥产品的送出 在干品的排出口周围要用洁净空气保护,以防周围环境的尘埃或杂物混入干燥产品。 2制药行业对喷雾干燥器的期望 从喷雾干燥器的工作原理可知:喷雾干燥器的干燥过程类似于气流干燥,空气初滤后由加热器加热,产生的热空气经若干级过滤,然后于干燥室顶部蜗壳通道由热风分配器产生均匀旋转的气流进入干燥室内。物料经过滤通过离心式雾化盘或压力喷嘴,产生分散、微细的料雾,料雾与旋流的热空气接触,水分迅速蒸发,在极短的时间内物料得到干燥。此设备适合于溶液、乳浊液、悬浊液、糊状液等流动性好的液状料干燥,我公司一直采用此种设备生产胃苏颗粒,其结构如图1。 当然,由于中国制药机械起步较晚,故目前国内使用的喷雾干燥设备与国外同类设备还存在一定的差距。如果把干燥设备比做一个人,控制系统就相当于人的神经,控制水平决定干燥设备的反应速度。许多经干燥过的物料都成为产品,也就是说,干燥往往是生产的*后一道工序,干燥过程控制的稳定性在某种程度上决定产品的质量。干燥操作一般有两种生产方式,一种是连续生产,另一种是间歇式生产,不论哪一种生产方式,控制手段对稳定产品质量都起*重要的作用。对于连续生产过程,各种操作参数的关联因素,如热量、风量、进料量、设备运行参数、在线测量仪器之间的连锁关系都应采用适当的控制手段来完成。对于间歇式生产过程,干燥终点的控制也应由控制装置完成。同国外设备相比,我国生产的干燥设备主要以手动或半自动控制手段,各参数间不能相互关联,操作中人为因素较多,客观上也影响产品质量。 其次,干燥设备涉及到物料的输送、传热、流体运动、甚至粉碎等多种过程,对设备或机械的加工制造要求较高。多年来,国内干燥设备的加工手段、加工设备还采取比较传统的手工制造,不论是设备的使用功能、外观上都受一定影响。不仅如此,手工单件制造使部件的尺寸不能保证具有良好的互换性,对干燥设备的维修、易损件的互换带来诸多不便。国外的干燥设备多数采用自动焊接技术,焊缝抛光处理,设备表面也采取抛光处理或钝化处理。要想缩短与国外的差距,我们只有从设备的智能化、加工手段、加工质量等方面着手加以改进。 3结语 喷雾干燥器的未来发展将在深入研究干燥机理和物料干燥特性,掌握对不同物料的*优操作条件下,开发和改进喷雾干燥器。另外,大型化、高强度、高经济性,以及改进对原料的适应性和产品质量,是喷雾干燥器发展的基本趋势。同时,喷雾干燥器的发展还要重视节能和能量综合利用,以及发展干燥器的自动控制技术、以保证*优操作条件的实现。另外,随着人类对环保的重视,改进喷雾干燥器的环境保护措施以减少粉尘和废气的外泄等,也将是需要深入研究的方向。

发布时间:2019年07月02日 11:00来源:食品机械设备网编辑:人气:143

喷雾干燥设备的工作原理是:用喷雾的方法将物料喷成雾滴分散在热空气中,当物料与热空气呈并流、逆流或混流的方式互相接触时,就能使水分迅速蒸发,达到快速干燥的目的。

包装印刷产业网 产品新闻】在加工过程中,常常需要将溶液、悬浮液、糊状物、胶状液体等可流动液体转化成球形颗粒,以满足工艺需求。如若用户对产品的颗粒大小、湿度、密度、形状等要求较高,喷雾干燥工艺是不错的选择。如今,喷雾干燥机应有越来越广泛,涉及食品工艺、医药业、超细纳米粉体的应用。 据了解,喷雾干燥机通过特殊装置将料液喷成雾状,使其与热空气接触而被干燥。需要注意的是,料液经设备顶部的高速离心雾化器,在旋转的作用下,喷雾成非常细微的雾状液珠,与热空气并流接触在较短的时间内可干燥为成品。由于接触时间短,干燥快,不会对破坏物料中的营养成分,保证干燥品质,尤其适用于热敏性物料。 另外,与传统干燥设备相比,因为喷雾干燥机可以按照工艺要求调节料液泵的压力、流量、喷孔的大小,这样就能够得到所需的按一定大小比例的球形颗粒,保证成品物料大小均匀,规格标准统一,为用户在定向生产产品具有明显的灵活性,可操作性。与此同时,能够准确把控物料颗粒大小,通常可以产生30至500微米的平均粒度,呈钟形分布。 如今,随着干燥技术的快速发展,干燥设备制造企业推出了组合式喷雾干燥机,同喷雾干燥机有异曲同工之处,其干燥速度快,料液经雾化后表面积大大增加,在热风气流中,很快便可以蒸发95%以上的水分,通常1分钟之内就能完成干燥时间。 此外,该机喷雾干燥产品具有良好的均匀度、溶解性、流动性,并且产品纯度高,品质好,满足对喷雾干燥高品质要求。不仅如此,众所周知,很多热敏性物料对温度特别敏感,只要温度稍高,加热时间延长,物料很容易出现焦糊气味,直接影响产品的风味口感和品质。 而组合式喷雾干燥机由于在干燥期间的传热和传质发生在液滴周围的空气和蒸气膜中,其可以使颗粒一直处于饱和、均衡的温度,这样也不会对物料干燥品质产生影响,从而更好地避免了产品出现糊味。 除此之外,也有企业企业研制出智能高速离心喷雾干燥设备,采用高速离心技术,喷雾干燥更快,可以很好地满足较高固含量的液态物料的干燥制粒,同样也可用于粘性、含油性、热敏性、易返潮物料的喷雾干燥和造粒,达到高标准的安全、卫生要求。不过,值得注意的是,最好保持喷雾干燥环境的卫生,可避免生产环境空气污染,影响喷雾干燥品质。 目前,随着人们安全意识的不断增强,对质量安全要求提高,喷雾干燥设备在保证产品完成干燥和造粒品质方面作用突出,并应用越来越广泛,越来越多样化。随着科学技术飞速发展,喷雾干燥机的综合性能还应被升级和开发,或者与其它技术相结合,如超声波、微波等先进的技术,不仅能够具有节能环保的作用,还可以提高产品的质量。这或许是今后喷雾干燥装置改进和升级的研究方向。 原标题:喷雾干燥应用范围广 综合性能开发和提升空间大

采用这种喷雾干燥设备干燥方法,可以省去浓缩、过滤、粉碎等单元操作,可以获得30-500μm的粒状产品。而且干燥时间短。喷雾干燥机适用于高热敏性物料和料液浓缩过程中易分散的物料的干燥,产品流动性和速溶性好。

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