常州市常群干燥設(shè)備有限公司
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噴霧干燥技術(shù)是用噴霧的方法,使物料以霧滴狀態(tài)分散于熱氣流中绘雁,物料與熱氣體充分接觸帚孔,在瞬間完成傳熱和傳質(zhì)的過程念脯,使溶劑(包括水和有機溶媒)迅速蒸發(fā)為氣體排憨,達到干燥的目的莽浴。噴霧干燥技術(shù)在我國制藥行業(yè)中應(yīng)用廣泛霹购,在口服固體制劑領(lǐng)域访惜,常用于高熱敏性藥品和料液濃縮過程中易分解藥品的干燥。所得產(chǎn)品粒度細小佛雀、均勻,流動性和速溶性好哟口。
噴霧干燥機的特點及分類
噴霧干燥機是將溶液或懸浮液直接干燥為固體顆粒的干燥設(shè)備逃净。可由料液直接獲得干燥產(chǎn)品棠雌,省去蒸發(fā)萨羽、結(jié)晶、分離及粉碎等單元操作旬城,可連續(xù)钙径、自動化生產(chǎn),操作穩(wěn)定卒赖。采用這種干燥方法踊嘲,噴霧干燥機中氣固兩相接觸表面積大,干燥時間短,一般干燥時間為5~30s疏菩,適宜于干燥熱敏性物料喊解。干燥所得產(chǎn)品質(zhì)量良好,可獲得30~50μm的微粒郑诺,產(chǎn)品流動性和速溶性好夹姥。缺點是干燥器的體積大,傳熱系數(shù)低辙诞,導(dǎo)致熱效率低辙售,動力消耗大。
噴霧干燥機的分類方法有很多種飞涂,按氣液流向可分為并流式圾亏、逆流式和混流式;按霧化器的安裝方式可分為上噴下式封拧、下噴上式志鹃;按霧化器的結(jié)構(gòu)可分為離心式、壓力式和氣流式泽西;按加熱氣體是否循環(huán)可分為開放式曹铃、部分循環(huán)式和密閉式。
噴霧干燥的基本流程(密閉式)
料液通過霧化器霧化捧杉,分散為細小霧滴進入干燥腔陕见,同時,加熱氣體經(jīng)鼓風(fēng)機送入加熱器升溫募型,然后進入干燥腔指晾。料液霧滴與熱氣體在干燥腔內(nèi)充分混合、接觸哀揽。液滴中的液體瞬間蒸發(fā)為氣體理斜,物料干燥成細小的顆粒〔前梗混合的氣固兩相被引風(fēng)機吸入旋風(fēng)分離器伐薯,兩相分離,固體物料沉降到底部收集器匣诉,氣相被引送至粉塵過濾器诡岂,捕集逃逸的物料。過濾氣相經(jīng)過冷凝器冷凝后曾瞪,氣相攜帶的溶劑變成液體登鄙,可收集套用,作為載體的氣體被干燥后則在系統(tǒng)中循環(huán)使用掰儿。
口服原料藥的工藝要求
口服固體制劑種類繁多骤公,具體的工藝要求也千差萬別抚官,在噴霧干燥機設(shè)計制造的過程中,針對不同的品種做不同的設(shè)計淋样,以達到設(shè)備和工藝相適應(yīng)的狀態(tài)耗式。固體制劑生產(chǎn)在選用噴霧干燥機時,經(jīng)常會提出下面所列的一些要求:
1.潔凈要求(以下7個小標題請改成斜體)
原料藥生產(chǎn)的主要工序需要在十萬級的潔凈環(huán)境中進行趁猴,噴霧干燥就是質(zhì)量控制的重要工序刊咳。噴霧干燥機接觸物料的部分,要采用不銹鋼材質(zhì)儡司,對于酸腐蝕性較強的物料娱挨,一般選用316L不銹鋼。干燥腔捕犬、旋風(fēng)分離器跷坝、過濾器等直接接觸物料的部件,應(yīng)內(nèi)壁光滑碉碉,無死角柴钻,易于清掃,易于拆卸垢粮,方便清洗淫蜕。噴霧干燥機往往會體系龐大,因此不能整體都放在潔凈區(qū)域抬奠,經(jīng)常只將收集物料的部分放在潔凈區(qū)肩检,這就要求系統(tǒng)密閉性能好,以防外部污染不會系統(tǒng)蚓绞。
2.避免粘壁
粘壁現(xiàn)象迄今為止仍然是妨礙噴霧干燥機正常操作的一個突出問題泉疆,固體制劑(特別是中藥)的噴霧干燥過程尤為明顯。物料粘壁不僅不利于收集操作雌吱,而且隨著時間的延長滑攘,敏感的粘壁物料會發(fā)生變質(zhì),變?yōu)椴缓细裎锪瞎奕颉墓に嚱嵌瘸霭l(fā)凿栅,解決手段包括選用合適的溶劑,增加輔料噪芭,改變工藝參數(shù),但是這些方法可調(diào)節(jié)的余地不是很大港遇,因此必須從設(shè)備的角度尋求根本的解決方案楞艾。國內(nèi)外專家對干燥過程中的粘壁和結(jié)塊問題進行了深入研究,一致認為造成粘壁的主要原因是壁溫龄广。以下列舉了防止粘壁的五種可能途徑:
* 采用夾壁干燥塔硫眯,其間用空氣冷卻蕴侧,使壁溫保持在50℃以下;
* 通過塔壁旋氣片切向引入二次空氣冷卻塔壁两入;
* 塔內(nèi)近壁處安裝由一排噴嘴組成的氣掃帚净宵,并使之沿塔壁緩慢轉(zhuǎn)動;
* 塔壁增加氣錘裹纳,通過氣錘的敲擊择葡,強制使粘壁物料脫離;
* 增加加工的精度剃氧,塔內(nèi)壁拋光也可以減輕粘壁敏储。
3.自控性能
噴霧干燥是個連續(xù)生產(chǎn)的過程,控制點比較多朋鞍。比如密閉循環(huán)系統(tǒng)的控制點包括:進料濃度已添、進料速度、進風(fēng)速度滥酥、進風(fēng)溫度鹰觅、系統(tǒng)壓力、各部件壓差棍丽、氣體純度檢測等等田蝠,依靠傳統(tǒng)的手動調(diào)節(jié)非常困難。一套好的自動控制系統(tǒng)鼠泊,可以使整個噴霧干燥系統(tǒng)運轉(zhuǎn)順暢耙侵,降低產(chǎn)品的不合格率,減少安全隱患耽坤。
4.干燥效果
由于口服原料藥還需要進一步完成制劑工藝宝庵,在提高制劑效果和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)提出不同的要求瘸酒。首先植碳,水分含量是干燥產(chǎn)品的重要指標,一般要求控制在一定的范圍钙幼,不能過高或過低雳唧。其次,藥物的分裝一般按照體積來控制裝量仿村,這就要求產(chǎn)品的堆密度穩(wěn)定锐朴,產(chǎn)品的流動性要好“遥口服沖劑則往往要求速溶性焚志。一般說來,改變霧化的分散度或適當改變操作條件以控制干燥速率畏鼓,可以制得具有不同堆密度的產(chǎn)品酱酬,但變化的幅度是有限的壶谒。在改善物性方面值得一提的一種技術(shù)是泡沫噴霧干燥,即將進料液體先泡沫化后再行噴霧干燥膳沽。該方法是為提高熱效率而提出的汗菜,后來用以調(diào)整產(chǎn)品的物性。現(xiàn)已證明挑社,泡沫噴霧干燥制得的產(chǎn)品粒徑大陨界、多孔、多凹陷滔灶、表面粗糙普碎,具有良好的速溶性。另外拿翠,口服原料藥還會有一些特殊的要求陡顶,比如:顆粒形狀。有的要求球形顆粒允合,顆粒大小均勻段鲜。一般來說,通過改變霧化方式泌盒,可以得到不同形狀的顆粒潦寂。原料藥廠家在選擇噴霧干燥機之前,建議在設(shè)備制造企業(yè)的協(xié)助下筛密,進行參數(shù)優(yōu)化的實驗捡路,以確定一個參數(shù)組合,確保噴出藥品的干燥效果鸭乱。
5.保護措施
由于藥品的不同性質(zhì)悍蔫,對設(shè)備的保護設(shè)計方面也提出一些更高的要求。用有機溶劑溶解的物料橱奶,在干燥時要求整個系統(tǒng)必須滿足防爆要求盯桦。在電機、儀表渤刃、控制閥等配件設(shè)計時都要選擇防爆型拥峦。另外,為防止溶劑和空氣混合為爆炸氣體卖子,系統(tǒng)也不能采用開放式略号,而必須采用密閉循環(huán)系統(tǒng),并且載體要選用惰性氣體洋闽,如氮氣等璃哟。除此之外,一些易氧化物料的干燥喊递,也要采用以氮氣為載體的密閉循環(huán)系統(tǒng)随闪。
6.環(huán)境保護
噴霧干燥的產(chǎn)品為細粒子,為了適應(yīng)環(huán)境保護的要求骚勘,噴霧干燥系統(tǒng)只用旋風(fēng)分離器分離產(chǎn)品铐伴、凈化尾氣還是不夠的,一般還要用袋式除塵器凈化俏讹,使尾氣中的含塵量低于50mg/(nm)3氣體当宴;或選用濕式洗滌器,可將尾氣含塵量降到15~35mg/(nm)3氣體幸园。采用氮氣做載體時栓授,系統(tǒng)要注意密閉,排氣口要引到室外谐绽。
7.降低成本
熱空氣進口溫度在并流操作時為250~500℃死发,逆流操作時為200~300℃,霧化干燥后出口溫度一般控制在60~100℃绑僵。噴霧干燥的熱利用率較低谴眶,工業(yè)規(guī)模的噴霧干燥器,熱效率一般為30%~50%池致。國外帶有廢熱回收的噴霧干燥宰蘸,熱效率可達到70%,但這種設(shè)備只有在生產(chǎn)能力大于100kg(水)/h時才有經(jīng)濟意義剥犯。但在用到氮氣載體和有機溶劑時捂臣,采用密閉循環(huán)系統(tǒng),可使氮氣循環(huán)使用邓星,溶劑冷凝套用堡掏,從而有效地降低了生產(chǎn)成本。
國內(nèi)噴霧干燥機生產(chǎn)廠家正在不斷提高技術(shù)水平淤井,解決噴霧干燥在口服原料藥領(lǐng)域的技術(shù)難題布疼,相信在不遠的將來,一定能夠生產(chǎn)出更為適用的币狠、質(zhì)優(yōu)價廉的產(chǎn)品游两。