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行業(yè)動態(tài)

噴霧干燥設(shè)備是固體顆粒的前道干燥設(shè)備

發(fā)表時間:2020-06-09 09:35:09      點(diǎn)擊次數(shù):2628

噴霧干燥機(jī)是將溶液或懸浮液直接干燥為固體顆粒的干燥設(shè)備,可省去蒸發(fā)、結(jié)晶、分離及粉碎等單元操作,可連續(xù)、自動化生產(chǎn),操作穩(wěn)定。采用這種干燥方法,噴霧干燥機(jī)中氣固兩相接觸表面積大,干燥時間短,一般為5~30s,適宜于干燥熱敏性物料。干燥所得產(chǎn)品性能良好,可獲得30~50mm的微粒,產(chǎn)品流動性和速溶性好。缺點(diǎn)是干燥器的體積大,傳熱系數(shù)低,導(dǎo)致熱效率低,動力消耗大。
噴霧干燥機(jī)的分類方法很多,按氣液流向可分為并流式、逆流式和混流式;按霧化器的安裝方式可分為上噴下式、下噴上式;按霧化器的結(jié)構(gòu)可分為離心式、壓力式和氣流式;按加熱氣體是否循環(huán)可分為開放式、部分循環(huán)式和密閉式。
噴霧干燥機(jī)的基本流程(密閉式)
料液通過霧化器霧化,分散為細(xì)小霧滴進(jìn)入干燥腔,同時,加熱氣體經(jīng)鼓風(fēng)機(jī)送入加熱器升溫,然后進(jìn)入干燥腔。料液霧滴與熱氣體在干燥腔內(nèi)充分混合、接觸。霧滴瞬間蒸發(fā)為氣體,物料干燥成細(xì)小的顆粒?;旌系臍夤虄上啾灰L(fēng)機(jī)吸入旋風(fēng)分離器分離,固體物料沉降到底部收集器,氣相被引送至粉塵過濾器,捕集逃逸的物料。過濾氣相經(jīng)冷凝器冷凝后,攜帶的溶劑變成液體,可收集套用,作為載體的氣體經(jīng)干燥后在系統(tǒng)中循環(huán)使用。
固體制劑的工藝要求
固體制劑種類繁多,工藝要求也千差萬別,在噴霧干燥機(jī)設(shè)計制造的過程中,*好針對不同的品種做不同的設(shè)計,以達(dá)到設(shè)備和工藝相適應(yīng)的*佳狀態(tài)。固體制劑生產(chǎn)用噴霧干燥機(jī)應(yīng)滿足下列要求:
潔凈要求
原料藥生產(chǎn)的主要工序需要在十萬級的潔凈環(huán)境中進(jìn)行,噴霧干燥就是質(zhì)量控制的重要工序。小型噴霧干燥機(jī)接觸物料的部分要采用不銹鋼材質(zhì),對于酸腐蝕性較強(qiáng)的物料*好選用316L不銹鋼。干燥腔、旋風(fēng)分離器、過濾器等直接接觸物料的部件,應(yīng)內(nèi)壁光滑,無死角,易于拆卸,方便清洗。噴霧干燥機(jī)往往體系龐大,因此不能整體都放在潔凈區(qū)域,經(jīng)常只將收集物料的部分放在潔凈區(qū),這就要求系統(tǒng)密閉性能好,以防外部污染系統(tǒng)。
自控性能
噴霧干燥機(jī)是連續(xù)生產(chǎn)過程,其密閉循環(huán)系統(tǒng)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(tǒng)壓力、各部件壓差、氣體純度檢測等,依靠傳統(tǒng)的手動調(diào)節(jié)非常困難。一套好的自控系統(tǒng),可以使整個噴霧干燥系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)順暢,降低產(chǎn)品的不合格率,減少安全隱患。
干燥效果
原料藥還需要進(jìn)一步完成制劑工藝,在提高制劑效果和*終藥品的服用吸收效果方面,對噴霧干燥產(chǎn)品的物理性質(zhì)提出不同的要求。首先,水分含量是干燥產(chǎn)品的**指標(biāo),要控制在一定的范圍。其次,藥物的分裝一般按照體積來控制裝量,這就要求產(chǎn)品的堆密度穩(wěn)定,產(chǎn)品的流動性要好??诜_劑則往往要求速溶性。改變霧化的分散度或適當(dāng)改變操作條件以控制干燥速率,可以制得具有不同堆密度的產(chǎn)品,但變化的幅度有限。在改善物性方面值得一提的一種技術(shù)是泡沫噴霧干燥,即將進(jìn)料液體先泡沫化后再行噴霧干燥。該方法*初是為提高熱效率而提出的,后來用以調(diào)整產(chǎn)品的物性?,F(xiàn)已證明,泡沫噴霧干燥制得的產(chǎn)品粒徑大、多孔、多凹陷、表面粗糙,具有良好的速溶性。另外,口服原料藥還會有一些**的要求,比如顆粒形狀等。一般來說,通過改變霧化方式可以得到不同形狀的顆粒。原料藥廠家在選擇噴霧干燥機(jī)之前,*好在設(shè)備制造企業(yè)的協(xié)助下,進(jìn)行參數(shù)優(yōu)化的實(shí)驗(yàn),以確定*佳的參數(shù)組合,確保噴出藥品的干燥效果。
保護(hù)措施
藥品的**性對設(shè)備的保護(hù)設(shè)計也提出了更高的要求。用有機(jī)溶劑溶解的物料,在干燥時要求整個系統(tǒng)必須滿足防爆要求。在電機(jī)、儀表、控制閥等配件設(shè)計時都要選擇防爆型。另外,為防止溶劑和空氣混合為爆炸氣體,系統(tǒng)必須采用密閉循環(huán)系統(tǒng),載體要選用惰性氣體,如氮?dú)獾?。除此之外,一些易氧化物料的干燥,也要采用以氮?dú)鉃檩d體的密閉循環(huán)系統(tǒng)。
環(huán)境保護(hù)
噴霧干燥的產(chǎn)品為細(xì)粒子,為適應(yīng)環(huán)保的要求,只用旋風(fēng)分離器分離產(chǎn)品、凈化尾氣是不夠的,一般還要用袋式除塵器凈化,使尾氣含塵量低于50mg/nm3氣體;或選用濕式洗滌器,將尾氣含塵量降到15~35mg/nm3氣體。采用氮?dú)庾鲚d體時,系統(tǒng)要注意密閉,排氣口要引到室外。
降低成本
熱空氣**溫度在并流操作時為250~500℃,逆流操作時為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(guī)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機(jī),熱效率可達(dá)到70%,但該設(shè)備只有在生產(chǎn)能力大于100kg(水)/h時才有經(jīng)濟(jì)意義。但在用到氮?dú)廨d體和有機(jī)溶劑時,采用密閉循環(huán)系統(tǒng),可使氮?dú)庋h(huán)使用,溶劑冷凝套用,從而有效地降低了生產(chǎn)成本。

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