喷雾干燥技术研究现状及其在中药制药中的应用
喷雾干燥法-3
喷雾干燥技术在口服固体制剂生产中的应用喷雾干燥技术是用喷雾的方法，使物料以雾滴状态分散于热气流中，物料与热气体充分接触，在瞬间完成传热和传质的过程，使溶剂（包括水和有机溶媒）迅速蒸发为气体，达到干燥的目的。
喷雾干燥技术在我国制药行业中应用广泛，在口服固体制剂领域，常用于高热敏性药品和料液浓缩过程中易分解药品的干燥。
所得产品粒度细小、均匀，流动性和速溶性好。
喷雾干燥机的特点及分类喷雾干燥机是将溶液或悬浮液直接干燥为固体颗粒的干燥设备。
可由料液直接获得干燥产品，省去蒸发、结晶、分离及粉碎等单元操作，可连续、自动化生产，操作稳定。
采用这种干燥方法，喷雾干燥机中气固两相接触表面积大，干燥时间短，一般干燥时间为5～30s，适宜于干燥热敏性物料。
干燥所得产品质量良好，可获得30～50μm的微粒，产品流动性和速溶性好。
缺点是干燥器的体积大，传热系数低，导致热效率低，动力消耗大。
喷雾干燥机的分类方法有很多种，按气液流向可分为并流式、逆流式和混流式；按雾化器的安装方式可分为上喷下式、下喷上式；按雾化器的结构可分为离心式、压力式和气流式；按加热气体是否循环可分为开放式、部分循环式和密闭式。
喷雾干燥的基本流程（密闭式）料液通过雾化器雾化，分散为细小雾滴进入干燥腔，同时，加热气体经鼓风机送入加热器升温，然后进入干燥腔。
料液雾滴与热气体在干燥腔内充分混合、接触。
液滴中的液体瞬间蒸发为气体，物料干燥成细小的颗粒。
混合的气固两相被引风机吸入旋风分离器，两相分离，固体物料沉降到底部收集器，气相被引送至粉尘过滤器，捕集逃逸的物料。
过滤气相经过冷凝器冷凝后，气相携带的溶剂变成液体，可收集套用，作为载体的气体被干燥后则在系统中循环使用。
流程图如下：口服原料药的工艺要求口服固体制剂种类繁多，具体的工艺要求也千差万别，在喷雾干燥机设计制造的过程中，最好针对不同的品种做不同的设计，以达到设备和工艺相适应的最佳状态。
固体制剂生产在选用喷雾干燥机时，经常会提出下面所列的一些要求：1．洁净要求（以下7个小标题请改成斜体）原料药生产的主要工序需要在十万级的洁净环境中进行，喷雾干燥就是质量控制的重要工序。
药物制剂中的粉末喷雾干燥技术研究
药物制剂中的粉末喷雾干燥技术研究药物制剂的研究与开发一直是医药行业的重要领域之一。
在药物的制备过程中，选择合适的制剂形式是至关重要的，其中粉末喷雾干燥技术作为一种重要的处理手段，被广泛应用于药物的制剂过程中。
本文将对粉末喷雾干燥技术在药物制剂中的研究进行探讨。
一、粉末喷雾干燥技术概述粉末喷雾干燥技术是将溶液或悬浮液通过喷雾装置将液滴喷雾到热空气中，使液滴在空气中迅速蒸发，形成粉末颗粒的过程。
该技术能够将液体药物制剂快速转化为固体粉末，提高药物的稳定性和储存性能。
同时，粉末喷雾干燥技术还可以控制颗粒的形态和大小，使制剂具有良好的可溶性和可吸收性，提高药物的生物利用度。
二、粉末喷雾干燥技术在药物制剂中的应用（一）微球制备利用粉末喷雾干燥技术，可以将药物制剂制备成微球形式，提高药物的溶解度和生物利用度。
通过控制粉末喷雾干燥过程中的各项参数，如喷雾速度、喷雾角度、干燥温度等，可以得到理想的微球形状和尺寸。
（二）改善可吸入性对于气雾剂、干粉吸入剂等需要通过呼吸道给药的制剂而言，粉末喷雾干燥技术可以改善药物的可吸入性能。
通过控制粉末颗粒的大小和密度，使其适应于不同的吸入装置，并且满足药物在呼吸道中的沉积和释放要求。
（三）保护药物活性成分某些药物的活性成分对温度、湿度等环境条件非常敏感，容易失去活性。
粉末喷雾干燥技术可以通过在制剂中添加保护剂，或者调节喷雾干燥的温度和湿度等条件，保护药物的活性成分，提高制剂的稳定性。
三、粉末喷雾干燥技术的优势和挑战粉末喷雾干燥技术在药物制剂中有许多优势，如操作简便、生产效率高、制剂质量稳定等，因此得到了广泛的应用。
然而，该技术也面临一些挑战。
首先，粉末喷雾干燥技术需要对各项参数进行精确控制，如液滴大小、干燥温度等，以获得理想的制剂性能。
这对于操作人员的技术水平要求较高。
其次，粉末喷雾干燥技术在制剂过程中会对药物产生一定程度的热应力，可能导致药物的物理性能和化学活性发生变化。
因此，在采用粉末喷雾干燥技术进行制剂设计时，需要对药物的特性进行充分的了解和评估。
中药制剂生产中浸膏喷雾干燥机的工艺流程特点
项目描述：目前大部分中药制剂生产企业在制剂前处理生产中仍然采用传统的煎煮浓缩的生产工艺，其中大量的成分复杂的中药提取液需要进行进一步的浓缩干燥处理，这一过程对于传统中药的有效成分破坏很大，以致于按照传统中药的处方，最后有效成分的含量远低于标准要求，而且还要耗用大量的人力、物力、财力。
在采用喷雾干燥技术前，传统的煎煮浓缩、减压浓缩等工艺耗时长、质量差，干燥出的物料有效成分含量低。
而且在进行制剂生产前还要进行粉碎、制粒等处理，增加了药物被污染的机会。
而使用专用的喷雾干燥技术，可以使传统制药工艺中的干燥、粉碎、混合及制粒等工序一次性完成，减少了药物被污染的几率，简化了生产工艺，提高了生产效率，且节能降耗，符合GMP的要求，提高了干燥成品的质量。
一、中药浸膏喷雾干燥机，浸膏喷雾干燥塔，中药提取物离心喷雾干燥设备的特点：浸膏喷雾干燥机是离心式喷雾干燥机的一种特殊型式，在众多浸膏喷雾干燥机中选某一代表产品作叙述，其特点：（1）采用全封闭形式，主机内所有与物料接触处采用平面或圆弧过渡，接触面抛光处理，避免砂眼、死角，杜绝积料堵料；整个机组与物料接触处材质采用316不锈钢，保证物料不受污染。
塔径塔高根据中药浸膏的相对密度、黏度、含固量等作了相应的调整，既保证粉料干燥之前达不到塔壁，又可保证粉料的热风停留时间而完成低温干燥。
与物料接触的传动件都采用良好的密封，可防水防油；出料处用密封蝶阀操作，防止漏风；引风出料管段采用活连接，可随时拆装清洗消毒处理等。
（2）进入系统的空气全部经过初、中、高效三级过滤。
（3）干燥塔筒体与顶部装有冷壁装置空气夹套冷却系统，使干燥室内壁温度低于80 ℃，防止物料热熔挂壁，粉末成品即使吸附在壁上也不发生焦化变质现象，大大提高了收粉率（达98%以上）。
（4）采用并流型喷雾干燥形式能使液滴与热风同方向流动，虽然热风的温度较高，但由于热风进入干燥室立即与喷雾液滴接触，室内温度急降不致使干燥物料受热过度，因而特别适于热敏性物料的干燥。
喷雾干燥技术总结
喷雾干燥技术总结引言喷雾干燥技术是一种广泛应用于化工、食品、制药等多个领域的干燥方法。
其通过将液体喷雾成微小颗粒，使其与热空气充分接触并迅速蒸发，实现物料的快速干燥。
本文将对喷雾干燥技术的原理、特点以及应用进行总结。
喷雾干燥技术原理喷雾干燥技术基于两个主要原理：蒸发和传热。
在喷雾干燥过程中，液体物料被喷雾成微小颗粒，其大量表面积与热空气接触，从而在短时间内实现液体的快速蒸发。
在蒸发的同时，热空气中的热量传递给物料颗粒，使其温度升高，促进蒸发过程。
喷雾干燥技术特点1.高效性：喷雾干燥技术能够实现物料的快速干燥，处理容量大，生产效率高。
2.可控性：通过调节不同参数，如喷雾速度、喷雾角度、进风温度等，可以精确控制喷雾干燥过程中的温度、湿度等参数，满足不同物料的需求。
3.适应性强：喷雾干燥技术适用于各种物料，包括液体、悬浮液、乳液等，具有广泛的应用范围。
4.产品品质高：喷雾干燥技术可以实现物料的均匀干燥，避免了温度过高或过低而引起的物料品质问题。
5.设备结构简单：喷雾干燥设备结构简单、易于操作、维护成本低。
喷雾干燥技术应用化工领域在化工领域，喷雾干燥技术被广泛应用于涂料、染料、颜料等物料的干燥过程。
通过喷雾干燥技术可以实现液体颗粒的瞬时蒸发，避免了传统干燥方法中可能出现的颗粒团聚和结壳问题。
食品加工领域在食品加工领域，喷雾干燥技术常用于乳制品、水果粉末、咖啡粉等食品的干燥过程。
喷雾干燥技术可以保持食品原有的营养成分、香味和颜色，并保持食品颗粒的均匀性，提高产品质量。
制药领域在制药领域，喷雾干燥技术被广泛应用于制造颗粒药物、药物包衣等工艺过程中。
通过喷雾干燥技术可以实现药物的快速干燥，并保持药物颗粒的均匀性和稳定性，提高药物的吸收率和生物利用度。
喷雾干燥技术的发展趋势随着科技的不断进步，喷雾干燥技术也得到了不断的发展和改进。
未来，喷雾干燥技术的发展趋势主要包括以下几个方面： 1. 提高干燥效率：通过改进喷雾器的结构和喷雾参数的调节，提高干燥效率，缩短干燥时间。
喷雾干燥的原理及应用
喷雾干燥的原理及应用1. 喷雾干燥的原理喷雾干燥是一种常用的固体颗粒物的干燥方法，它通过将液体通过喷嘴雾化成小液滴，然后在热空气中进行瞬间干燥，使液滴快速转化为固体颗粒。
喷雾干燥的原理主要涉及到液体雾化、热传导和传质等过程。
1.1 液体雾化喷雾干燥的第一步是将液体雾化成小液滴。
这一过程可以通过喷嘴来实现，喷嘴通过高速气流将液体分散成小液滴。
液体的物理性质、喷嘴的结构和操作条件等因素都会影响液滴的大小和分布。
1.2 热传导当液滴被雾化形成后，它们会被热空气包围，通过热传导的方式将热量传递给液滴。
随着热量的传导，液滴中的水分开始蒸发，使液滴逐渐变小。
1.3 传质除了热传导，喷雾干燥还涉及到传质的过程。
在热空气中，水分子会从液滴的表面蒸发到气相中，这个过程称为传质。
传质的速度受到温度、湿度、气流速度和液滴大小等因素的影响。
2. 喷雾干燥的应用由于其高效、快速的干燥特性，喷雾干燥在许多领域都得到了广泛的应用。
以下是一些常见的喷雾干燥应用案例：2.1 食品工业在食品工业中，喷雾干燥广泛应用于乳制品、咖啡、香精和调味品等的生产。
通过喷雾干燥，液体食品可以迅速转化为可储存和运输的固体颗粒，同时保留其营养成分和风味。
2.2 医药工业在医药工业中，喷雾干燥常用于制备药物颗粒。
通过喷雾干燥，药物可以转化为可溶性粉末，有助于药物的稳定性和服用便捷性。
2.3 化工工业化工工业中的某些化合物由于其特殊性质而难以通过传统的干燥方法进行处理，而喷雾干燥提供了一种有效的解决方案。
通过喷雾干燥，这些化合物可以迅速转化为固体粉末，便于储存和使用。
2.4 环境保护喷雾干燥还可以用于环境保护领域。
例如，在废气处理中，喷雾干燥可将液体废物雾化成小液滴，然后与废气中的有害物质进行接触，从而达到净化废气的目的。
3. 小结喷雾干燥作为一种常用的干燥方法，通过将液体雾化成小液滴，然后在热空气中进行干燥，广泛应用于食品工业、医药工业、化工工业和环境保护等领域。
中药制药新技术喷雾干燥技术(实验室小型喷雾干燥机)
中药制药新技术喷雾干燥技术（试验室小型喷雾干燥机）干燥在制药生产中占有紧要地位。
近年来有很多适合中药生产的干燥技术和设备问世喷雾干燥是干燥技术（试验室小型喷雾干燥机）中较为的方法之一,由于其干燥效率高,对有效成分破坏少,浸膏粉溶解性好又适合工业化大生产,已越来越多地被利用于中药提取液的干燥以及新产品的开发。
目前已有利用此技术制备微囊、应用PVA进行薄膜包衣等新工艺的讨论报道。
因此,喷雾干燥技术在中药生产以及新剂型的开发上起着愈来愈紧要的作用。
1 基本原理、设备及流程喷雾干燥是流化技术用于液态物料干燥的一种较好的方法。
其基本原理是利用雾化器将yi定浓度的液态物料,喷射成雾状液滴,落于yi定流速的热气流中,使之快速干燥,获得粉状或颗粒状制品。
其特点是:瞬间干燥,适用于热敏性物料；产品质量好,保持原来的色香味,且易溶解；可依据需要调整和掌控产品的粗细度和含水量等质量指标；制剂体积小；有利于制剂卫生。
喷雾干燥设备一般由干燥室、喷头、空气滤过器、预热器、气粉分别室、收集桶、鼓风机构成。
喷雾器是喷雾干燥设备的关键部分,它影响到产品的质量和能量消耗。
常用试验室小型喷雾干燥机有三种类型:压力式小型喷雾干燥机、气流式小型喷雾干燥机、离心式小型喷雾干燥机。
压力式小型喷雾干燥机应用较多,它适用于粘性药液,动力消耗Z小。
气流式喷雾器结构简单,适用于任何粘度或稍带固体的药液。
离心式喷雾器适用于高粘度或带固体颗粒料液的干燥,但造价较高。
另外还有流动造粒干燥机、喷粉塔以及适用于教学和科研的自动间歇喷雾干燥机等。
喷雾干燥简单工艺流程为:药材提取浓缩喷雾收集药粉。
实在操作过程（压力式喷雾干燥）如下:中药饮片置提取罐内蒸汽加热浸出数次,浸出液通过真空抽滤管抽入减压浓缩罐内,浓缩至yi定浓度,药物由导管经流量计至喷头下,进入喷头的压缩空气（39123104～49104104Pa）,将药液自喷头经涡流器利用离心力增速成雾滴喷入干燥室,再与热气流混合进行热交换后很快即被干燥。
中药制剂与剂型的发展现状与新技术
中药制剂与剂型的发展现状与新技术中药新剂型的研究将西药中普遍开展的药物传输系统研究应用于中药制剂的开发是具有中国特色的研究新领域，近年来十分活跃，虽因中药成分复杂，较化学药物同类项目的研究和开发难度要大得多，但一旦成功就意味着自主知识产权的新产品。
中药透皮吸收给药系统此方面的基础实验研究、透皮制剂组方及现代方法系统研究已取得一定进展。
研究表明，部分中药的有效成分能够透皮吸收，尤其在透皮促进剂作用下效果更好。
通过用HPLC对透皮接受液中洋金花的主要成分东莨菪碱进行测定，并比较不同透皮促进剂对洋金花透过蛇皮速率的影响，为筛选组方提供了依据;以有效成分之一小檗碱的氘标记物做示踪剂对如意金黄散黑膏进行的透皮示踪研究均取得了良好结果。
为中药涂膜剂、膜剂、贴剂奠定理论基础。
并可配合应用传统的中医穴位理论，采用穴位透皮给药获得较好的结果。
中药微囊制剂此研究使常规中药剂型:片剂、颗粒剂、胶囊剂变得更加有效、安全、方便。
制成的微囊，根据粒径不同，可供制备多种剂型，既可解决某些剂型的质量不稳定问题，又可制备缓释及长效制剂。
如驱绦虫中草药鹤草酚片剂，崩解度及释放度均较差，为了增加药物在制剂中的分散性和稳定性，使其在胃肠道中处于分散状态，从而在小肠上段特定部位与寄生虫病原体相接触，充分发挥药物的治疗作用，改为复凝聚法制成微囊颗粒剂，经释放度测定、累计释药率在2小时即达高峰，在小肠上段造成高浓度，制成使药物控速在特定部位释放的新剂型。
中药缓释、控释和靶向给药系统成功用于化学药物的定时、定向、恒速释药系统及靶向给药系统已在中药制剂中应用。
如雷公藤缓释片所含乙酸乙酯与普通片相当，每日剂量一致，但生物利用度提高，毒副作用减轻。
将疗效较好的中药复方"散结化淤冲剂"浸膏和氟尿嘧啶相结合组成的复合抗癌药，加入明胶和磁微粉等制成磁性微球释药系统，该制剂在体外磁场导向下浓集滞留在靶区的癌组织上，缓慢释放药物，从而达到提高疗效，减少用药量和降低毒性的目的。
中国干燥技术现状及发展趋势
P T A（精对苯二甲酸）干燥装置 是重大国产化项目，目前我国一些科 研院所、企业单位已进行了一些卓有 成效的开发、设计和产业化工作。已 研究出大型蒸汽干燥机的工业模型， 正在研制直径4m，长48m的用于P T A 干燥的蒸汽干燥机。
为适应石油化学工业日益激烈 的国际竞争，降本增效和提高产品的 竞争能力，建设大型化装置、发展规 模经营是实现这一目标的有效途径。
（6）闪蒸干燥机 国内生产厂 家很多，自从20世纪80年代引进已 来，已发展到第4代。技术水平可以 替代安海达诺干燥机。型号近10种。
（7）桨叶式干燥机 国内主要 是引进吸收日本奈良机技术发展起来 的，主要用于精细化工、石油化工产 品的干燥。大型的桨叶式干燥机主要 用于城市污泥的干燥。目前国内有多 家企业有能力制造这种设备，型号有 7～8种，但仅限于双轴式，四轴以上 的大型设备未见有制造的报道。最近 我国又引进了日本栗本铁工所桨叶技 术。
目前，化工行业干燥设备正在 向大型化发展，如前我国生产的闪蒸 干燥设备直径可以达到2.4m，桨叶 干燥机的传热面积可以达到160m2， 盘式干燥机最大传热面积已达到 180m2。机械离心式喷雾干燥机的处 理量可以达到45t/h，机电一体的离心 雾化器也达到处理量5t/h的规模，较 好地解决了雾化器的机械问题，离心 喷雾干燥机直径已达到10m以上。压 力式喷雾干燥机可以达到直径8m， 总高50多m，处理能力达到4t/h。回 转圆筒干燥机直径可以达到3m， 长达30多m。带式干燥机面积也达 到 1 4 0 多 m 2。 蒸 汽 回 转 干 燥 机 直 径 可以达到4m，长达48m。换热面积 达2 400m2的内加热流化床干燥机、 24 m2的普通流化床干燥机也实现了 工业化应用。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
3
旋转式
可以
可以
不可以ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
改变转速
调节范围广, 处理量最大 0
离心泵等 容易 低 小 最高
不容易 最小 小 容易 小 微细 均匀 较低 最大 最低 并流
50～1000
5
以分为二流体外混式、二流体内混式、三流体 内混式、三流体内外混式以及四流体外混式、四 流体二内一外混式等等[ 3] 。气流式雾化器的结 构简单, 处理对象广泛, 但能耗大。 压力式雾化 利用压力泵将料液从喷嘴孔 内高压喷出, 直接将压力转化为动能, 使料液 与干燥介质接触并被分散为雾滴。压力式雾化 器生产能力大, 耗能小; 细粉生成少, 能产生 小颗粒, 固体物回收率高。 旋转式雾化 利用高速旋转的盘或轮产生 的离心力将料液甩出, 使之与干燥介质接触形 成雾滴。旋转式雾化器受进料影响( 如压力) 变 化小; 控制简单。 三种雾化器的比较见表 1[ 3, 4, 5 ] 。 三种雾化原理的理论研究, 主要围绕着喷 雾器 的关键参数与雾化性能而展 开, 黄立新 等[ 3] 对此做了综述报道。这方面的研究将有助 于喷雾器性能的改进, 也有利于应用过程中根 据喷雾料液及其产品要求对雾化器进行选择。
空气分离 喷雾干燥的产品大多采用塔底出料, 部分 细粉夹带在排放的废气中, 废气在排放前必须 将这些细粉收集下来, 以提高产品收率, 降低 生产成本。排放的废气必须符合环境保护的排 放标准, 以防止环境污染。
1. 2 喷雾干燥的优缺点分析 1. 2. 1 喷雾干燥的优点 只要干燥条件保持恒定, 干燥产品特性就 保持恒定; 喷雾干燥的操作是连续的, 其系统 可以是全自动控制操作; 喷雾干燥系统适用于 热敏性和非热敏性物料的干燥, 适用于水溶液 和有机溶剂物料的干燥; 原料液可以是溶液、泥 浆、乳浊液、糊状物或熔融物, 甚至是滤饼等 均可处理; 喷雾干燥操作具有非常大的灵活性, 喷雾能力可达每小时几千克至 200 吨[ 4] 。 1. 2. 2 喷雾干燥的缺点 喷雾干燥投资费用比较高; 喷雾干燥属于 对流型干燥, 热效率比较低( 除非利用非常高的 干燥温度) , 一般为 30% ～40% 。
2 喷雾干燥技术的研究进展
喷雾干燥技术的核心是流化技术, 具有从 流体到固体瞬时干燥的突出优势。其设备一般 是由雾化器( 喷头) 、干燥塔、进出气及物料收 集回收系统等组成。其中使料液雾化所用的雾 化器是喷雾干燥装置的关键部件。 2. 1 雾化器的种类和雾化形式 一般在生产中常用的雾化器有气流式雾化 器、压力式雾化器和旋转式雾化器几种。不同 的雾化器可以产生不同的雾化形式, 按照不同 的雾化形式可以将喷雾干燥分为气流式雾化、 压力式雾化和旋转式雾化。雾化形式的选择取 决于料液的性质和最终产品所要求的特性。对 于液体的雾化机理, 基本上可分为三种类型, 即 滴状分裂、丝状分裂和膜状分裂。在喷雾干燥 操作中, 雾化机理与雾化方法、操作条件、流 体的物性等有关。雾化机理可以指导我们进行 合理的雾化器的设计和操作。 气流式雾化 利用压缩空气( 或水蒸气) 高 速从喷嘴喷出并与另一通道输送的料液混合, 借助空气( 或水蒸气) 与料液两相间相对速度不 同产生的摩擦力, 把料液分散成雾滴。根据喷 嘴的流体通道数及其布局, 气流式雾化器又可
中药提取液的喷雾干燥, 基本上是以旋转 式雾化和气流式雾化形式进行的, 而后者以小 型试验设备多见。从雾化的实现而言, 压力式 雾化需要高压泵和较大的雾化空间, 气流式雾 化能耗又很高, 这些都限制了它们的应用。相 对而言, 旋转式雾化器技术要求相对较低, 是 最容易实现的。 2. 2 喷雾干燥机理的研究 影响喷雾干燥效果的因素很多, 除雾化器 外, 还有干燥塔、进出气及物料收集回收系统 以及整个干燥器系统。国内外许多学者对喷雾
( 进风温度 60～150 ℃) 、常温喷雾干燥( 进风 温度 60℃以下) 、降低能耗与多级干燥等都将 是今后的研究重点。另外, 喷雾干燥技术与具 体的应用领域结合还将用于喷雾冷却造型、喷 雾反应、喷雾吸收、喷雾涂层和喷雾造粒等领 域。 笔者认为, 在今后还应注意加强下述几方 面的研究与开发。 ( 1) 采用组合干燥。当喷雾干燥本身不能 完成干燥任务时, 首先要想到组合干燥。如喷 雾干燥加流化床( 干燥及冷却) 、喷雾干燥加带 式干燥等。 ( 2) 雾化器的改进。当某种物料雾化很困 难时, 可改进原有雾化器的结构, 以适应新物 料的雾化要求。例如, 对旋转雾化器已做了多 种改进, 能够雾化粘性大的物料及喷雾造粒等。 ( 3) 静电雾化技术的研究与开发。此项技 术正处于研究与开发阶段, 它可以制造出微米 及亚微米级粒子, 制造机能性粒子, 制造薄膜 和喷涂等, 预测其将来有广阔的发展前景。 ( 4) 开发和完善在线测量系统。使系统操 作自动化, 确保产品的质量和产量。 ( 5) 开发过热蒸汽的喷雾干燥系统。这是 一个闭路循环系统, 可以节省能量, 省去氮气 循环的操作。 ( 6) 利用计算流体力学( CF D) 的方法, 解 决喷雾干燥器的设计问题。将来可以利用一些 可靠的实验数据( 包括流动图形) , 利用CF D 的 方法, 比较准确地算出干燥器尺寸及热风分布 方式, 代替目前的半理论、半经验的方法( 目前 的方法误差太大) 。 ( 7) 开发专用喷雾干燥机, 以适应特殊物 料的需要。如软化点低的中药、番茄粉、特殊 食品等。专用干燥机应达到这样的水平—— 不 用做实验, 按物料性质直接选型购置。 ( 8) 控制环境污染。在设计时就必须考虑 到系统的噪声、粉尘、排放的气体、湿法除尘 的液体等对环境不构成污染。
三种雾化器的比较
气流式
可以
可以
可以
改变压缩气压力
调节范围较大 0. 1～0. 5 离心泵 容易 低 中等 低 最容易 最大 中等 中等 中等 较细 不均匀 最低 小 较高
并流、逆流 200～400
1
压力式
可以
可以
不可以
适于低黏度料液
调节范围最窄 2～40 计量泵 困难 高 大 低 容易 较小 大 难 大 较粗 均匀 较高 小 最高
的接触 雾滴和空气的接触、混合及流动是同时进 行的传热传质过程, 即干燥过程, 此过程在干 燥塔内进行。雾滴和空气的接触方式、混合与 流动状态决定于热风分布器的结构型式、雾化 器在塔内的安装位置及废气排出方式等。 在干燥塔内, 雾滴- 空气的流向有并流、逆 流及混合流。雾滴与空气的接触方式不同, 对 干燥塔内的温度分布、雾滴( 或颗粒) 的运动轨 迹、颗粒在塔内的停留时间及产品性质等均有 很大影响。 雾滴的干燥 过程也经历着恒速和降速阶 段。研究雾滴的运动及干燥过程, 主要是确定 干燥时间及干燥塔的主要尺寸。 1. 1. 3 喷雾干燥的第三阶段—— 干燥产品与
关键词 喷雾干燥 雾化技术 喷雾造粒 中药制药 一步造粒
喷雾干燥是 将原料液用雾化器分散成雾 滴, 并用热空气( 或其它气体) 与雾滴直接接触 的方式而获得粉粒状产品的一种干燥过程。原 料液可以是溶液、乳浊液或悬浮液, 也可以是 熔融液或膏状物。干燥产品可以根据需要, 制 成粉状、颗粒状、空心球状或团粒状。 喷雾干燥技术已有一百多年 的历史。自 1865 年喷雾干燥最早用于蛋品处理以来, 这种 由液态经雾化和干燥在极短时间直接变为固体 粉末的过程, 已经取得了长足的进步。它使许 多有价值但不易保存的物料得以大大延长保质 期, 使一些物料便于包装、使用和运输, 同时 也简化了一些物料的加工工艺。由于喷雾干燥 具有 “瞬时干燥”、“干燥产品质量好”、“干燥 过程简单”等特点, 明显优于其它干燥方式, 到 20 世纪三四十年代, 该技术已经被广泛地应用 于乳制品、洗涤剂、脱水食品以及化肥、染料、 水泥的生产, 目前常见的速溶咖啡、奶粉、方
便食品汤料等就是由喷雾干燥得到的产品[ 1 , 2] 。 我国最早将喷雾干燥用于工业化规模生产的是 乳品行业, 之后是洗涤剂和染料行业等, 目前 应用已十分广泛, 遍及了以上所涉及的所有行 业, 尤其在陶瓷和制药行业喷雾干燥的应用更 为普遍。 对于中药制药行业, 喷雾干燥技术的应用 有其独特的作用, 大大简化并缩短了中药提取 液到制剂半成品或成品的工艺和时间, 提高了 生产效率和产品质量。本文对喷雾干燥的过程 阶段及优缺点进行分析, 综述喷雾干燥技术的 研究进展, 并对喷雾干燥技术的应用前景进行 分析, 最后给出喷雾干燥技术在中药制药生产 中的应用实例——中药液一步喷雾干燥造粒。
1 喷雾干燥的过程阶段及优缺点分析
1. 1 喷雾干燥的过程阶段 喷雾干燥可分为三个基本过程阶段: 一是
* 广东省 “十五”重大科技专项项目 ( A 301020302) 资助。 * * 蔡业彬, 男, 1968 年生, 硕士, 副教授。茂名市, 525000。
6
喷雾干燥技术研究现状及其在中药制药中的应用
《化工装备技术》第 27 卷 第 2 期 2006 年
5
喷雾干燥技术研究现状及其在中药制药中的应用*
蔡业彬* * 曾亚森 胡智华 李瑞芳
( 茂名学院)
摘 要 对喷雾干燥的过程阶段及优缺点进行了分析, 综述了喷雾干燥技术的研究 进展, 并对喷雾干燥技术的应用前景进行了分析, 最后给出了喷雾干燥技术在中药 制药生产中的应用实例——中药液一步喷雾干燥造粒。该项技术将中药稀药液直接 喷雾干燥制成干颗粒, 将中药加工中药液的浓缩、多效浓缩、造粒、干燥四步合为一 步, 大大简化并缩短了中药提取液到半成品或成品的工艺和时间, 提高了生产效率和 产品质量。可为喷雾干燥技术的推广应用以及提高中药制药水平提供借鉴与帮助。
料液雾化成雾滴; 二是雾滴和干燥介质接触、混 合及流动, 即进行干燥; 三是干燥产品与空气 分离。 1. 1. 1 喷雾干燥的第一阶段——料液的雾化 料液雾化为雾滴和雾滴与热空气的接触、 混合, 是喷雾干燥独有的特征。雾化的目的在 于将料液分散成微细的雾滴, 使其具有很大的 表面积, 当其与热空气接触时, 雾滴中水分迅 速汽化而干燥成粉末或颗粒状产品。雾滴的大 小及其均匀程度对产品质量和技术经济指标影 响很大, 特别是对热敏性物料的干燥尤为重要。 如果喷出的雾滴其大小很不均匀, 就会出现大 颗粒还没达到干燥要求、小颗粒却已干燥过度 而变质的现象。因此料液雾化所用的雾化器是 喷雾干燥的关键部件。目前常用的雾化器有气 流式、压力式、旋转式和声能雾化器等。 1. 1. 2 喷雾干燥的第二阶段—— 雾滴和空气