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喷雾干燥在制药工业应用的区别及设备特点

作者: 2015年04月13日 来源:互联网 浏览量:
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喷雾干燥在制药工业应用已有几十年的历史,经过多年的研究和发展,从当初简易的喷雾干燥发展到当今多功能、组合型及高效性的喷雾干燥。然而,不同型式的喷雾干燥设备所呈现的性能和应用面也不同。

 喷雾干燥在制药工业应用已有几十年的历史,经过多年的研究和发展,从当初简易的喷雾干燥发展到当今多功能、组合型及高效性的喷雾干燥。然而,不同型式的喷雾干燥设备所呈现的性能和应用面也不同。

 

 

2.喷雾干燥的型式区别与比较

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:开放式、封闭循环式、自惰循环式和半封闭循环式;按喷雾和气体流动方向分为:并流型、逆流型及混合流;按雾化方法可分为:离心式、压力式和气流式。其中,雾化方法分类是常用可见的方式,下文重点谈雾化器。

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,干燥效率越大;雾化越均匀,产品的含水量变化越小。因此,雾化器既要保证料液的分散度,又要使粒度变化控制在最小限度。

2.1.2.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,一是离心力和重力作用下得到加速而分裂雾化;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,实际上这二者是同时存在的。

    离心式雾化器的雾化效果与料液特性、流量、圆盘形状直径及速度直接有关。离心式雾化过程的“三大”特点:

    ①直接分裂成液滴,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面张力。当离心力大于表面张力时,圆盘周边的液滴立即被抛出而分裂雾化。

    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许多丝状射流。液量增加,圆盘周边的液丝也增加,如果液量达到一定数量后,液丝变粗,而丝数不再增加。抛出的液丝极不稳定,在离周边不远处即被分离成球状小液滴。

    ③膜丝分裂成液滴,当料液流量继续增大时,液丝数量与丝经均不再增加,液丝间互相并成薄膜,抛出液膜离圆盘周边一定距离后,被分裂成分布较广的液滴。若液体在圆盘表面滑动能减到最小时,则可使液体高速喷出,在圆盘周边与空气摩擦而分裂雾化。

2.1.2.1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分散为雾滴。当液体从单一孔中经加压后获得的雾化,这是由于受外力作用,液体从喷嘴出口处不远的距离,克服表面张力,从液膜分裂成细线,加上湍流径向分速度和周围空气相对速度的影响,使液线再分裂成大小不同的液滴,压力式雾化器也是从此原理出发的。

    压力式雾化器的特点:①结构简单,操作无噪声;②改变喷嘴内部结构,易得到所需的雾化形状;③大规模生产可采用多喷嘴喷雾。

    压力式雾化器的缺点:①生产过程中流量无法调节;②喷嘴喷孔口径小于1mm时,易产生堵塞;③不适用粘度高的胶状料液及有固相分解的悬浊液喷雾;④喷嘴易磨损。

2.1.2.2气流式雾化器的特点

    气流式雾化(又称二流体喷雾):采用压缩空气以很高的速度从喷嘴喷出(≥300 m/s),依靠气液两相间的速度差所产生的摩擦力,使料液分裂为雾滴。其利用蒸汽或压缩空气的高速运动,使料液在喷嘴出口处相遇而产生液膜分裂并雾化。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,然后分裂成细小雾滴,雾滴大小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时采用蒸汽喷射才有意义,一般使用蒸汽压力为0.3-0.7MPa,使用压缩空气压力为0.2-0.5MPa时,液滴平均直径为10-60μm

 

3.几种常用喷雾干燥设备特点的简述

以下结合宝干公司的几种喷雾干燥设备在制药工业应用特点,作一简述,能使使用者有更好了解,也使宝干公司的产品更好应用与服务于制药工业。

3.1LPG高速离心喷雾干燥机

           干燥速度快,料液经雾化后表面积大大增加,在热风气流中,瞬间就可蒸发95%-98%的水份,完成干燥时间仅需数秒,特别适用于热敏性物料的干燥。
★ 产品具有良好的均匀度、流动性和溶解性,产品纯度高,质量好。
★ 生产过程简化,操作控制方便。对于含湿量40—60%(特殊物料可达90%)的液体能一次干燥成粉粒产品,干燥后不需粉碎和筛选,减少生产工序,提高产品纯度。对产品粒径,松密度,水份,在一定范围内可通过改变操作条件进行调整,控制和管理都很方便    

           3.2YPG压力喷雾干燥机

               YPG系列喷雾干燥机是采用压力式喷嘴借助高压泵的压力将溶液、悬浮液、乳浊液、膏糊状物料雾化成细小液滴,然后与高温热空气进行快速热交换,在极短时间内以简单的工艺迅速连续干燥成细颗粒状物料的设备。
该机具有收尘率高,无粘壁、节能高效等特点,特别适用于热敏性物料干燥。广泛应用于食品染料、中间体等行业。          

             3.3 ZPG中药浸膏喷雾干燥机

                干燥速度快,一般只需几秒到十几秒钟,具有瞬间干燥的特点。
干燥过程中液滴的温度比较低,特别适宜热敏性物料的干燥,能够保持物料色、香、味。 
为防止干燥塔产生粘壁现象,本装置设有特殊的结构,有效地杜绝产品的粘壁现象。
特有的成品风送系统将干燥成品与系统内的热湿空气及时分离,避免了干燥成品的吸湿或结块的可能性.                               

 

 

2.2以雾化器分类的喷雾干燥比较

 

项目

离心式喷雾

压力式喷雾

气流式喷雾

料液

 

处理量

调节范围大

 

调节范围最小,但处理量最大

调节范围较狭

粘度变化

可改变转速,适用于高粘度物料

高粘度喷雾困难

可调节压缩空气压力

供料

压力(MPa

低压,约0.3

高压,1-20

低压,约0.3

高压泵

不需要

需要柱塞泵

不需要

雾化器

价格

便宜

便宜

维修保养

高速旋转的高精度,保养难

喷嘴易磨损,高压泵需保养

容易

动力消耗

最小

最大

产品

粒度

微粒

粗粒

微粒

均匀性

均匀

大致相同

不均匀

堆积密闭

轻,粒子中孔呈球状

重,粒子中空气含量少

 

干燥塔

热风流向

逆流与水平流均不适宜

并流、逆流、混合流及水平流都可以

并流、逆流

塔径

塔长

较低

安装位置及粘壁现象

雾化器装在塔顶,塔顶内壁易粘附

喷嘴可装在任意位置,粘壁可防止

小直径易粘壁

型式

水平并流型

 

垂直向上逆流

 

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