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喷雾干燥机喷雾干燥技术在中药制药和造纸行业的使用

     喷雾干燥机干燥技术在中药制药中的应用实例——中药液一步喷雾干燥造粒喷雾干燥机在工业上的应用已经有一百多年的历史了。最早, 由于这一工艺的热效率低, 只用于价格高的产品(如奶粉) 或非用这种干燥方法不可的产品(如热敏性的生物化学产品)。近几十年来, 由于对喷雾干燥的不断研究和发展,喷雾装置逐渐完善、热工过程不断改进, 使这一工艺不仅适用于严格灭菌条件下的精细操作(如药品制造) , 而且还适用于高吨位的产品(如陶瓷、合成洗衣粉、化学肥料等) , 并且它的应用范围日益扩大。随着对雾化机理、雾滴在气流中的运动、传热与传质过程的深入研究, 喷雾干燥机的尺寸和容量已大为增加。这不仅有利于高吨位产品的生产, 也节省了投资费用和操作费用, 从而改善了喷雾干燥机的经济性能。
  中药制剂生产的一般工艺仍以产生大量提取液为特征, 应用喷雾干燥机干燥技术可以将提取液的浓缩、干燥、粉碎甚至制粒一步完成, 避免了传统蒸发操作与减压干燥工艺耗时长、干燥质量差的缺点, 大大提高了生产效率, 同时又能相对提高干燥成品的质量, 喷雾干燥的中药提取物为粉末状或颗粒状, 较传统干燥成品的流动性好、含水量小、质地均匀、溶解性能好,可以直接供片剂、颗粒剂、胶囊剂的成形。
  然而目前大多数中药制造过程中, 提取部分的步骤比较多, 首先用多效真空浓缩, 再用夹层锅二次浓缩, 第三步用辅料混合, 再造粒,最后用烘箱烘干成干制品, 合计五步。整个生产过程使用设备多, 暴露空气中与转运次数多,工效低, 能耗大, 特别是浓缩阶段时间较长。为此我们研制出中药液一步喷雾干燥机干燥造粒工艺与设备, 将稀药液直接制成中药颗粒干制品, 整个过程在一个密封塔内完成, 加工环境更适合国际推行的GM P 要求(药品生产规范) , 代替了传统工艺并大幅度提高了工效。在同一塔内生产出成品或半成品, 解决了传统工艺与国际GMP 要求的差距, 同时可以作为一种高效、节能的设备进行生产。
  中药液一步喷雾干燥机干燥造粒主要工艺流程中药液喷雾干燥一步造粒的工艺流程为: 将定量干燥的辅助料颗粒加入螺旋给料入口, 由上部进入干燥塔, 经过过滤的空气经加热器加热后从干燥塔底进入; 热空气进入后将加入的干燥颗粒形成沸腾层, 辅助颗粒被加热到指定温度后启动空气压缩机, 药液在贮罐中被压缩空气加压后, 通过喷嘴与压缩空气混合雾化, 喷出的药液吸附在沸腾层的物料中; 同时, 开动搅拌设备不断地搅拌, 被热空气干燥的沸腾层的颗粒逐渐增加, 至出料口出料; 尾气由塔顶经引风机排出。
  植物茎秆的主要成分是纤维素、半纤维素和木质素,纤维素约占50%,半纤维素占15%~25%,木质素占15%~30%。目前的化学制浆法只利用了纤维素和一部分半纤维素,放弃了木质素和一部分半纤维素,不仅浪费资源,而且污染环境。
  目前常用的造纸方法有碱法(用氢氧化钠或硫化钠、蒽醌)、酸法(用亚硫酸氢钙、亚硫酸氢镁、亚硫酸钠等)、铵法(用亚硫酸铵)及其他新方法(SFP法、机械磨浆法、爆破法)。
  上述各种黑液(或红液)在进行喷雾干燥前的特点是:液体浓度在40%~55%;处理量较大,1套1万吨/年规模纸厂,黑液处理量大于3吨/时;含有较多的灰分,即所谓的硅干扰;未经脱糖处理的黑液,含有大量糖酸钠及其衍生物;含有许多细小短纤维;常温下粘度大;木质素有自燃性。
  所以,在进行喷雾干燥时应注意以下问题:将浓黑液预热到70℃或以上,以降低溶液粘度;采用旋转盘式雾化器,以避免压力式雾化器的喷孔堵塞,若用气流式雾化器,由于干粉装载密度低、雾化能耗大会增加成本;在有发电装置的纸厂,可用电站余汽作为热源,也可用燃煤热风炉直接用烟气除尘后作为热源;当进风温度大于280℃时,容易引起干燥塔内部积料燃烧,故进风温度不能超过280℃;严格控制进料速度,防止因加料速率过大引起雾化不良而粘壁,导致燃烧现象发生。

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