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        噴霧干燥的原理、特點及設備


        1.原理 噴霧干燥(spray drying)是指通過霧化器將料液分散成很細的霧狀液滴,并與熱空氣充分交換熱能,瞬間蒸發料液水分而獲得粉狀產品的干燥方法。中藥經提取后,提取液需濃縮至適當濃度,再噴霧干燥成中間體或往濃縮液中添加輔料噴霧干燥直接制成顆粒劑。噴霧干燥的液態原料可以是溶液、懸浮液或乳濁液,中藥噴霧干燥的濃縮液以懸浮液居多,能干燥成粉狀、顆粒狀、空心球或團粒狀成品。

        2.特點 噴霧干燥效率非常高,干燥過程迅速;干燥后的物料呈粉末狀,粉末色澤、粗細均勻;易改變干燥條件,調整產品的粒度大小和水分;料液與輔料混合后可一步制粒,無須二次加工;干燥室有一定負壓,避免車間塵土飛揚,保證產品衛生條件;生產能力大,能連續作業。也有熱效率不高而能耗較大、設備溫度高、空氣流量大、不適用于易氧化物料等缺點。

        3.設備概況 噴霧干燥是中藥生產中常用的干燥方法,廣泛應用于中藥浸膏干燥。其霧化方式可分為三種:氣流式、壓力式和離心式。氣流式噴霧干燥是將濕物料經輸送機與加熱后的自然空氣同時進入干燥器,二者充分混合,瞬間蒸發干燥。壓力式噴霧干燥是利用高壓泵,以70~200大氣壓的壓力,將氣體與物料通過霧化噴槍,霧化的液滴微粒與熱空氣直接接觸,進行熱交換,短時間完成干燥。離心式噴霧干燥是利用水平方向做高速旋轉的圓盤給予溶液以離心力,使其以高速甩出,形成薄膜、細絲或液滴,切向加速度與重力形成合力,使物料軌跡為一螺旋形,物料在飛行的過程中與熱空氣交換熱量,瞬間蒸發干燥。上述三種方式干燥后的成品從旋風分離器排出,落入收集裝置,少量飛粉由布袋除塵器得到回收利用。

        4.設備實例 以壓力式噴霧干燥設備為例說明噴霧干燥設備的基本結構與性能。壓力式噴霧干燥設備已在眾多中成藥生產企業運用,如在小柴胡湯、葛根湯等中藥浸膏干燥中使用。壓力式噴霧干燥機通常由空氣加熱系統(濾風器、鼓風機、加熱器)、物料霧化系統(過濾器、泵、霧化器)、干燥系統(干燥塔)、氣固分離系統(旋風分離器、引風機)和控制系統等單元組成。料液通過隔膜泵高壓輸入霧化器,噴出霧狀液滴,液滴大小與經霧化器的流量有關且可調整,霧化液滴與經空氣加熱系統加熱后的熱空氣在干燥塔中相遇進行熱交換,水分子從料液表面迅速逃逸,隨熱風被抽走。干燥物料粉末落至塔底排料口收集,夾雜水分的廢氣及微小粉末經過旋風分離器分離,廢氣及水分由抽風機排除,粉末由設在旋風分離器下端的授粉筒收集,風機出口處還可裝備捕塵袋,授粉筒和捕塵袋中的細粉可回收利用。干燥塔中溫度受進入塔中的熱空氣影響,熱空氣溫度可由控制系統調整,溫度越高干燥效率越高,但也要注意高溫對物料的影響及高風速對收率的影響。壓力式噴霧干燥機分別在設備的上端連續進料、下端連續出料,實現不間斷生產。


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