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    噴霧干燥機(氣流噴霧干燥機)在制藥行業的發展和運用

    來源:www.wdpzc.com   時間:2020-05-28 09:11:28   熱度:464

    文章摘要

    導讀:本文是由上海歐蒙實業有限公司于2020-05-28 09:11:28發布的關于:噴霧干燥機(氣流噴霧干燥機)在制藥行業的發展和運用的資訊,其主要內容為:...

         隨著我國經濟又好又快的發展,和制藥、生化、精細化工、生物等行業的新品開發、新技術的研究,對新型干燥技術的需求量日益遞增,然而就我國目前干燥技術進步而言,總體技術水平仍處于滯后狀態,很難滿足相關行業因經濟發展和產品優化結構及新品開發的需求。據市場動態調研和有關資料查新表明,我國大部分制藥、生化、精細化工等行業對易氧化物料且含有機溶劑的液態物料的干燥生產,仍采用真空夾帶加熱的間隙操作方式生產。以真空干燥、低沸點(在真空度-0.085Mpa的狀態下,加熱溫度達到90℃時,濕份即令氣化),和抗氧化性(真空干燥采用夾套加熱的方式,其傳熱氣體不直接與物料接觸,規避了易氧化物料在干燥過程受氧化破壞而導致產品質量問題)的優點。因此,真空干燥技術至今仍于上述相關行業得到廣泛的應用。然而真空干燥,是以一次投料量的間隙性生產,因此其生產能力則受到極大地限制,同時間隙生產則很難實現對有機溶劑在干燥過程中的回收,因此,造成嚴重的環境污染,為此,真空干燥技術很難滿足當代相關行業優化產品結構和新品研發及產業生產的需要。
    隨著干燥技術的進步,目前我國已有噴霧干燥閉路循環技術的研究,噴霧干燥塔該技術的核心技術是以離心式噴霧的形式,實現對懸浮體液態物料的干燥生產,但基于離心霧化盤徑向運轉速度慢(霧化盤運轉速度與霧化盤的體積有直接關系,為此至今較為成熟的離心霧化盤的運轉速度為18000r/pm)等技術因素,因此,離心式噴霧的液態固含量則限于10~30%范圍內。由于霧化固含量較低,不僅影響了生產能力,同時也相應增加了干燥生產的能源消耗,其干燥溫度一般在250℃以上,以高溫的加熱方式獲得粉體的成品質量(由于霧化固含量低,因此干燥后的成品即為粉體結構)。因此,高溫加熱不僅增大了能源消耗,對含有機溶媒的液態物料干燥而言,則存在極大事故隱患。加之,離心噴霧由于其離心作用,極易造成液滴飛濺粘結于干燥塔壁,造成焦結粘壁現象極其嚴重,以及該技術不具備溶劑回收功能,仍然存在二次污染的隱患,為此,離心噴霧閉路循環技術能否符合高固含量粘狀、稠狀懸浮體液態物料,且具備有機溶媒的干燥生產,則有待于進一步的探討。
    氣流式噴霧干燥機為干燥技術領域,屬熱物理工程范疇,廣泛適用于制藥、生化、精細化工、生物等行業具備易氧化,含有機溶媒液態物料的干燥和溶劑的回收,具有高效節能,減排低碳的實用性和使用經濟性。該產品創新的應用氮氣為傳導傳熱介質,同時采用閉路循環技術,結合氣流式噴霧干燥連續生產,最大限度的解決了含有機溶劑液態物料,且含易氧化物資干燥難的技術問題,同時在連續干燥過程,采用冷凝冷卻技術,實現對有機溶媒的回收利用,在達到產業生產減排的基礎上,展現了資源利用最大化的循環經濟性。同時采用智能控制及自診斷功能,在達到提高裝備控制精度的基礎上,又彰顯了機電一氣化自動控制程度,達到方便、快捷和現代生產的管理水平。項目設備的實施,為上述行業的經濟發展提供了節能減排的基礎設施,以此優化了產品結構,調整經濟發展方式,和新品開發提供基礎設備和技術支撐。
    在制藥行業中對原料藥的干燥尤為重要,其使用的干燥設備必須符合GMP要求,保證藥品生產過程的合理、產品均一、無積料、可以滿足在線清洗(CIP)要求等,用于無菌原料藥上的干燥裝置還要滿足在線滅菌(SIP)的要求。
    通常,人們把采用熱物理方法去濕的過程稱為“干燥”,其特征是采用加熱、降溫、減壓或其它能量傳遞的方式使物料中的濕分產生揮發、冷凝、升華等相變過程與物體分離以達到去濕目的。目前,我國原料藥干燥設備類型比較多,大致有真空干燥箱、真空回轉干燥器、三合一設備、氣流干燥器、噴霧干燥機、沸騰干燥機、流化床干燥機、冷凍干燥機等。下面以噴霧干燥機為實例,結合制藥工藝實際和GMP要求,談談制藥行業對噴霧干燥機的要求。
    1.制藥行業對噴霧干燥機的要求
    1)霧化裝置
    噴霧干燥機的霧化裝置一般有離心式、壓力式以及氣流式。離心式霧化器其離心盤的傳動軸部分處干燥室內外,防止軸封之細粒脫落比較困難;壓力式霧化系統其料液要經過高壓泵壓送,運作時活塞與缸體的磨擦及連桿的密封都會影響料液之潔凈。比較之下,氣流霧化因霧化用的空氣以及料液在進塔之前均可先經潔凈過濾,濾除其所夾帶之顆粒(包括細菌),故而比較適宜藥品行業的干燥。
    2)料液及霧化用壓縮空氣的過濾
    噴干前的料液在引入噴塔之前應經0.3μm的微孔膜過濾,同時霧化用壓縮空氣在經微孔膜過濾之前還應將其所夾帶之油、水先行去除。
    3)熱空氣
    熱空氣源自大氣,所夾帶塵粒等的數量較多,而且流量大,加熱后溫度要求達到140℃以上,加熱器在運轉中會剝落顆粒。為此,熱空氣過濾系統應按照熱空氣溫度要求來考慮,開發出能耐溫耐久長期高效運轉的空氣過濾器。
    4)干燥產品的送出
    在干品的排出口周圍要用潔凈空氣保護,以防周圍環境的塵?;螂s物混入干燥產品。
    2.制藥行業對噴霧干燥機的期望
    從噴霧干燥機的工作原理可知:噴霧干燥機的干燥過程類似于氣流干燥,空氣初濾后由加熱器加熱,產生的熱空氣經若干級過濾(按藥品等級選用),然后于干燥室頂部蝸殼通道由熱風分配器產生均勻旋轉的氣流進入干燥室內。物料經過濾通過離心式霧化盤或壓力噴嘴,產生分散、微細的料霧,料霧與旋流的熱空氣接觸,水分迅速蒸發,在極短的時間內物料得到干燥。此設備適合于溶液、乳濁液、懸濁液、糊狀液等流動性好的液狀料干燥。
    當然,由于中國制藥機械起步較晚,故目前國內使用的噴霧干燥機與國外同類設備還存在一定的差距。如果把干燥設備比做一個人,控制系統就相當于人的神經,控制水平決定干燥設備的反應速度。許多經干燥過的物料都成為產品,也就是說,干燥往往是生產的最后一道工序,干燥過程控制的穩定性在某種程度上決定產品的質量。干燥操作一般有兩種生產方式,一種是連續生產,另一種是間歇式生產,不論哪一種生產方式,控制手段對穩定產品質量都起十分重要的作用。對于連續生產過程,各種操作參數的關聯因素,如熱量、風量、進料量、設備運行參數、在線測量儀器之間的連鎖關系都應采用適當的控制手段來完成。對于間歇式生產過程,干燥終點的控制也應由控制裝置完成。同國外設備相比,我國生產的干燥設備主要以手動或半自動控制手段,各參數間不能相互關聯,操作中人為因素較多,客觀上也影響產品質量。
    其次,干燥設備涉及到物料的輸送、傳熱、流體運動、甚至粉碎等多種過程,對設備或機械的加工制造要求較高。多年來,國內干燥設備的加工手段、加工設備還采取比較傳統的手工制造,不論是設備的使用功能、外觀上都受一定影響。不僅如此,手工單件制造使部件的尺寸不能保證具有良好的互換性,對干燥設備的維修、易損件的互換帶來諸多不便。國外的干燥設備多數采用自動焊接技術,焊縫拋光處理,設備表面也采取拋光處理或鈍化處理。要想縮短與國外的差距,我們只有從設備的智能化、加工手段、加工質量等方面著手加以改進。
    3.結束語
    噴霧干燥機的未來發展將在深入研究干燥機理和物料干燥特性,掌握對不同物料的最優操作條件下,開發和改進噴霧干燥機。另外,大型化、高強度、高經濟性,以及改進對原料的適應性和產品質量,是噴霧干燥機發展的基本趨勢。同時,噴霧干燥機的發展還要重視節能和能量綜合利用,以及發展干燥器的自動控制技術、以保證最優操作條件的實現。另外,隨著人類對環保的重視,改進噴霧干燥機的環境保護措施以減少粉塵和廢氣的外泄等,也將是需要深入研究的方向。

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