噴霧干燥在制藥工業(yè)應用的區(qū)別及設備特點

 噴霧干燥在制藥工業(yè)應用已有幾十年的歷史，經(jīng)過多年的研究和發(fā)展，從當初簡易的噴霧干燥發(fā)展到當今多功能、組合型及高效性的噴霧干燥。然而，不同型式的噴霧干燥設備所呈現(xiàn)的性能和應用面也不同。

2.噴霧干燥的型式區(qū)別與比較

2.1噴霧干燥的型式區(qū)別

    噴霧干燥的型式分類有多種，按流程可分為：開放式、封閉循環(huán)式、自惰循環(huán)式和半封閉循環(huán)式；按噴霧和氣體流動方向分為：并流型、逆流型及混合流；按霧化方法可分為：離心式、壓力式和氣流式。其中，霧化方法分類是常用可見的方式，下文重點談霧化器。

2.1.1霧化器的作用

    霧化器的作用是整個噴霧干燥的心臟，它直接影響到產(chǎn)品的質(zhì)量和經(jīng)濟指標。霧化器分散度越高，干燥效率越大；霧化越均勻，產(chǎn)品的含水量變化越小。因此，霧化器既要保證料液的分散度，又要使粒度變化控制在最小限度。

2.1.2.離心式霧化器的特點

    離心式霧化：料液在高速轉(zhuǎn)盤（圓周速度90~160m/s）中受離心力作用從盤邊緣甩出而霧化。其 是利用高速旋轉(zhuǎn)盤作用，當液處注入盤面時，液體受到二種力作用，一是離心力和重力作用下得到加速而分裂霧化；二是液體和周圍空氣同時接觸面處，存在摩擦力促使形成霧滴。前者為離心霧化，后者為速度霧化，實際上這二者是同時存在的。

    離心式霧化器的霧化效果與料液特性、流量、圓盤形狀直徑及速度直接有關。離心式霧化過程的“三大”特點：

    ①直接分裂成液滴，當料液流量較少時，料液受離心力作用，在圓盤周圍隆起成半球狀，其直徑取決于離心力和料液粘度及表面張力。當離心力大于表面張力時，圓盤周邊的液滴立即被拋出而分裂霧化。

    ②絲狀割裂成液滴，當料液流量較大而轉(zhuǎn)速加快時，半球狀物料液被拉成許多絲狀射流。液量增加，圓盤周邊的液絲也增加，如果液量達到一定數(shù)量后，液絲變粗，而絲數(shù)不再增加。拋出的液絲極不穩(wěn)定，在離周邊不遠處即被分離成球狀小液滴。

    ③膜絲分裂成液滴，當料液流量繼續(xù)增大時，液絲數(shù)量與絲經(jīng)均不再增加，液絲間互相并成薄膜，拋出液膜離圓盤周邊一定距離后，被分裂成分布較廣的液滴。若液體在圓盤表面滑動能減到最小時，則可使液體高速噴出，在圓盤周邊與空氣摩擦而分裂霧化。

2.1.2.1壓力式霧化器的特點

    壓力式霧化：用高壓泵使液體獲得高壓，高壓液體通過噴嘴時，將壓力能轉(zhuǎn)變?yōu)閯幽芏咚賴姵鰰r分散為霧滴。當液體從單一孔中經(jīng)加壓后獲得的霧化，這是由于受外力作用，液體從噴嘴出口處不遠的距離，克服表面張力，從液膜分裂成細線，加上湍流徑向分速度和周圍空氣相對速度的影響，使液線再分裂成大小不同的液滴，壓力式霧化器也是從此原理出發(fā)的。

    壓力式霧化器的特點：①結(jié)構(gòu)簡單，操作無噪聲；②改變噴嘴內(nèi)部結(jié)構(gòu)，易得到所需的霧化形狀；③大規(guī)模生產(chǎn)可采用多噴嘴噴霧。

    壓力式霧化器的缺點：①生產(chǎn)過程中流量無法調(diào)節(jié)；②噴嘴噴孔口徑小于1mm時，易產(chǎn)生堵塞；③不適用粘度高的膠狀料液及有固相分解的懸濁液噴霧；④噴嘴易磨損。

2.1.2.2氣流式霧化器的特點

    氣流式霧化（又稱二流體噴霧）：采用壓縮空氣以很高的速度從噴嘴噴出（≥300 m/s），依靠氣液兩相間的速度差所產(chǎn)生的摩擦力，使料液分裂為霧滴。其利用蒸汽或壓縮空氣的高速運動，使料液在噴嘴出口處相遇而產(chǎn)生液膜分裂并霧化。由于料液速度不大，而氣流速度很高，這二種流體存在著的相對速度，液膜被拉成絲，然后分裂成細小霧滴，霧滴大小取決于相對速度和料液粘度。

    氣流式霧化有局限性，只有在熱空氣溫度高于300℃時采用蒸汽噴射才有意義，一般使用蒸汽壓力為0.3-0.7MPa，使用壓縮空氣壓力為0.2-0.5MPa時，液滴平均直徑為10-60μm。

3.幾種常用噴霧干燥設備特點的簡述

以下結(jié)合寶干公司的幾種噴霧干燥設備在制藥工業(yè)應用特點，作一簡述，能使使用者有更好了解，也使寶干公司的產(chǎn)品更好應用與服務于制藥工業(yè)。

3.1LPG高速離心噴霧干燥機

           干燥速度快，料液經(jīng)霧化后表面積大大增加，在熱風氣流中，瞬間就可蒸發(fā)95％-98％的水份，完成干燥時間僅需數(shù)秒，特別適用于熱敏性物料的干燥。
★ 產(chǎn)品具有良好的均勻度、流動性和溶解性，產(chǎn)品純度高，質(zhì)量好。
★ 生產(chǎn)過程簡化，操作控制方便。對于含濕量40—60％(特殊物料可達90％)的液體能一次干燥成粉粒產(chǎn)品，干燥后不需粉碎和篩選，減少生產(chǎn)工序，提高產(chǎn)品純度。對產(chǎn)品粒徑，松密度，水份，在一定范圍內(nèi)可通過改變操作條件進行調(diào)整，控制和管理都很方便    

           3.2YPG壓力噴霧干燥機

               YPG系列噴霧干燥機是采用壓力式噴嘴借助高壓泵的壓力將溶液、懸浮液、乳濁液、膏糊狀物料霧化成細小液滴，然后與高溫熱空氣進行快速熱交換，在極短時間內(nèi)以簡單的工藝迅速連續(xù)干燥成細顆粒狀物料的設備。
該機具有收塵率高，無粘壁、節(jié)能高效等特點，特別適用于熱敏性物料干燥。廣泛應用于食品染料、中間體等行業(yè)。          

             3.3 ZPG中藥浸膏噴霧干燥機

                干燥速度快，一般只需幾秒到十幾秒鐘，具有瞬間干燥的特點。
干燥過程中液滴的溫度比較低，特別適宜熱敏性物料的干燥，能夠保持物料色、香、味。 
為防止干燥塔產(chǎn)生粘壁現(xiàn)象，本裝置設有特殊的結(jié)構(gòu)，有效地杜絕產(chǎn)品的粘壁現(xiàn)象。
特有的成品風送系統(tǒng)將干燥成品與系統(tǒng)內(nèi)的熱濕空氣及時分離,避免了干燥成品的吸濕或結(jié)塊的可能性.                               

2.2以霧化器分類的噴霧干燥比較