章 制粒干燥設(shè)備

藥物制劑設(shè)備第三章制粒、干燥設(shè)備第一節(jié)制粒設(shè)備制粒是將細(xì)小粉末、顆粒經(jīng)過(guò)加工，制成具有一定形狀與大小粗粒狀物的操作。制粒目的：制粒目的：1.改變流動(dòng)性壓片2.防止成分離析3.防止粉塵4.調(diào)整堆密度、改善壓片傳力一、濕法制粒設(shè)備

（一）搖擺式顆粒機(jī)

特點(diǎn):具有產(chǎn)量較大，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作、裝卸及清理方便適用范圍:既適用于濕法制粒，又適用于干法制粒，亦適用于干顆粒的整粒。結(jié)構(gòu):由加料斗、滾軸、篩網(wǎng)等組成工作原理:強(qiáng)制擠出制粒（二）高速混合制粒機(jī)制粒機(jī)理:在攪拌漿作用下使物料混合并按一定方向翻動(dòng)、分散甩向器壁后向上運(yùn)動(dòng)，形成較大顆粒；在高速旋轉(zhuǎn)的切割刀作用下將大塊顆粒切割絞碎成大小均勻的顆粒。特點(diǎn)：①混合制粒時(shí)間短(一般8～10min),生產(chǎn)效率高；②制得的成品顆粒大小均勻、質(zhì)地結(jié)實(shí)、細(xì)粉少，流動(dòng)性好,既適用于膠囊劑顆粒,也適合壓片的顆粒；③操作簡(jiǎn)單,清洗方便；④操作處于全封閉狀態(tài)，符合GMP要求。（三）流化噴霧制粒機(jī)工作原理:粉末粒子在流化床受到加熱空氣預(yù)熱和混合，噴嘴將黏合劑霧化噴入，使物料粘合、聚集成顆粒；熱的氣流帶走顆粒中的水分，得到干燥的顆粒。制粒原理復(fù)合制粒攪拌制粒二、干法制粒設(shè)備干法制粒機(jī)內(nèi)部結(jié)構(gòu)課堂互動(dòng)前面學(xué)習(xí)的制顆粒設(shè)備中哪些適合干法制粒？哪些適合濕法制粒？哪些設(shè)備中可以直接加入粉末和黏合劑？第二節(jié)干燥設(shè)備干燥利用適宜的方法除去固體、半固體中的濕分從而獲得干燥物品的工藝操作壓力常壓干燥將物料置放在常壓下進(jìn)行的干燥真空干燥將物料置放在真空環(huán)境中進(jìn)行的干燥干燥方法機(jī)械干燥在機(jī)械設(shè)備擠壓等操作下進(jìn)行的干燥熱能干燥冷凍干燥熱能干燥是使物料中濕分汽化移除的過(guò)程加熱干燥干燥原理

Pw>

P

Pw=P

Pw<P發(fā)生干燥，壓差越大，速率越大。達(dá)到平衡，干燥停止。即使不斷加熱，也不能干燥，反而吸潮。固體濕物料的干燥過(guò)程一、固體濕物料的干燥過(guò)程預(yù)熱第二降溫恒速干燥第一降溫

1.廂式干燥器二、干燥設(shè)備廂式干燥器又稱(chēng)為盤(pán)式干燥器或室式干燥器，是典型的間歇式干燥設(shè)備。廂式干燥器由箱體、加熱器和溫度控制系統(tǒng)三部分組成。干燥介質(zhì)：熱空氣

穿流式、平流式、真空式氣流狀態(tài)：（1）水平氣流廂式干燥器

干燥室中設(shè)計(jì)有若干層擱物架擱置淺盤(pán)，干燥時(shí)，將物料按10mm—100mm的厚度鋪置在淺盤(pán)中，加熱空氣由空氣整流板均勻進(jìn)入干燥室各層之間，從物料的上方流過(guò)。物料中的水分蒸發(fā)成蒸汽，隨空氣排出。

水平氣流廂式干燥器的進(jìn)氣速度取決于物料的粒度，其大小使物料不被氣流帶走為宜，一般為（2）穿流廂式干燥器

在穿流廂式干燥器中，盛裝物料的淺盤(pán)具有微小的氣孔，熱空氣從氣孔向上穿過(guò)物料層，與物料直接基礎(chǔ)傳熱，使水分蒸發(fā)，并帶走。（3）.廂式真空干燥器

廂式真空干燥器具有良好的密封效果，放置淺盤(pán)的盤(pán)架由空心管制作而成，加熱氣體從空心管的管程中通過(guò)，不與物料直接基礎(chǔ)，借對(duì)流和傳導(dǎo)方式對(duì)物料進(jìn)行加熱。廂式真空干燥器的結(jié)構(gòu)

廂式真空干燥器的干燥室與真空管路相通，物料蒸發(fā)出的水氣或其他蒸氣沿真空管路流動(dòng)，在干燥室外冷井中冷凝成液體。在進(jìn)行真空干燥時(shí)需開(kāi)啟真空泵以維持一定的真空度。

廂式真空干燥器適用于熱敏性、易氧化及易燃燒物料的干燥。

廂式干燥器構(gòu)造簡(jiǎn)單，設(shè)備投資少，適應(yīng)性較強(qiáng)，但勞動(dòng)強(qiáng)度大，設(shè)備利用率低，熱利用率也低，產(chǎn)品質(zhì)量不均勻。

廂式干燥器適用于小規(guī)模多品種、要求干燥條件變動(dòng)大及干燥時(shí)間長(zhǎng)等干燥操作。（二）帶式干燥器

帶式干燥器由箱體、溫度控制器、加熱器、載物小車(chē)等設(shè)備組成。1.箱體帶式干燥器的干燥室是一個(gè)深遠(yuǎn)狹長(zhǎng)的隧道，在隧道內(nèi)鋪設(shè)了兩根鐵軌，載物小車(chē)在鐵軌上運(yùn)行。帶式干燥器潔凈區(qū)非潔凈區(qū)進(jìn)料端出料端2.加熱器

有電熱式和蒸汽式兩種，一般設(shè)計(jì)安裝在洞道的頂層，與進(jìn)風(fēng)口緊密相連。

3.溫度控制器

洞道式干燥器的溫度控制器已經(jīng)采用微電腦控制技術(shù)，自動(dòng)轉(zhuǎn)化靈敏，控制精度高，自動(dòng)化程度高。4.帶式干燥器的空氣流

加熱空氣并流、逆流或兩端進(jìn)中間出等方式。

進(jìn)風(fēng)口和排風(fēng)口都設(shè)計(jì)在進(jìn)料端，與物料形成逆流流程。出風(fēng)口熱風(fēng)回流通道，通過(guò)閥門(mén)操作可調(diào)節(jié)排風(fēng)量和回風(fēng)量之間的比例?？諝獗活A(yù)熱器加熱并強(qiáng)制地連續(xù)流過(guò)物料表面，通過(guò)熱交換將物料中的水分蒸發(fā)帶走，從而達(dá)到干燥物料的目的。帶式干燥器帶式干燥器的結(jié)構(gòu)

在制藥生產(chǎn)中主要用于各種玻璃瓶器皿的干燥滅菌。所使用的干燥介質(zhì)為熱空氣，氣流速度一般為2～3或更高。紅外線帶式滅菌干燥器流化態(tài)

加熱空氣從下部通入向上流動(dòng)，穿過(guò)干燥室底部的氣體分布板，將分布板上的濕物料吹松并懸浮在空氣中，物料所處的狀態(tài)。

流化床

進(jìn)行流化態(tài)操作的設(shè)備

制藥行業(yè)所使用的流化床干燥裝置可分為單層流化床、多層流化床、臥式多室流化床、塞流式流化床、振動(dòng)流化床、機(jī)械攪拌流化床等。

（三）流化床干燥器流化床干燥器流化床干燥器由鼓風(fēng)機(jī)、加熱器、螺旋加料器、流化干燥室、旋風(fēng)分離器、袋濾器、氣體分布板組成。

操作注意事項(xiàng)1.溝流和死床加熱空氣流速大于流化所需要的臨界流速而床層不流化，濕物料層被空氣吹成了若干條溝槽，這種現(xiàn)象叫溝流。產(chǎn)生溝流后沸騰式干燥不能進(jìn)行叫死床。

消除溝流和死床的辦法有加大氣流流速；對(duì)物料進(jìn)行預(yù)干燥；通過(guò)實(shí)驗(yàn)選擇空氣分布板等方法。2.騰涌上升的氣流穿過(guò)氣流分布板后，形成氣泡，且相互匯集成更大的氣泡，直徑接近床層直徑，并將濕物料如活塞般拋起，到達(dá)一定的高度后崩裂，碎裂顆粒被向上拋送后紛紛落下，這種現(xiàn)象叫騰涌。霧干燥是將原料液分散成霧滴，以熱空氣與霧滴接觸使物料干燥的過(guò)程。（一）噴霧干燥器的組成噴霧干燥裝置由空氣預(yù)熱器、氣體分布板、霧化器、噴霧干燥室、高壓液泵、無(wú)菌過(guò)濾器、貯液罐、抽風(fēng)機(jī)、旋風(fēng)分離器等部件組成。（四）噴霧干燥器噴霧干燥器的組成及工藝流程

原料由料液貯槽經(jīng)無(wú)菌過(guò)濾器過(guò)濾后用高壓泵送至霧化器噴成霧滴?？諝饨?jīng)過(guò)濾器過(guò)濾后用風(fēng)機(jī)送至加熱器加熱，通過(guò)氣體分布板進(jìn)入噴霧干燥室。在干燥室中，熱空氣與霧滴接觸而被干燥。完成加熱后的空氣經(jīng)旋風(fēng)分離器除去其中夾帶的干燥物料后，用抽風(fēng)機(jī)排空。干燥產(chǎn)品收集在干燥器和旋風(fēng)分離器底部的接料桶中。在噴霧干燥器過(guò)程中，霧滴的大小與均勻程度對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量影響很大。若霧滴不均勻，就會(huì)出現(xiàn)大顆粒還未干燥到規(guī)定指標(biāo)、小顆粒已干燥過(guò)度而變質(zhì)的現(xiàn)象。注意：霧化器結(jié)構(gòu)示意圖離心霧化器離心霧化器是一個(gè)圓盤(pán)，盤(pán)上有放射形葉片，由電動(dòng)機(jī)傳動(dòng)，圓盤(pán)轉(zhuǎn)速為。

將料液送入高速旋轉(zhuǎn)的圓盤(pán)中部，液體受離心力的作用而被徑向甩出，到達(dá)周邊時(shí)呈霧狀噴灑到干燥室中。性能及應(yīng)用離心霧化器具有操作簡(jiǎn)便、適用范圍廣、料液通道大不堵塞、動(dòng)力消耗少等優(yōu)點(diǎn)。但需要有傳動(dòng)裝置、液體分布裝置和霧化輪，對(duì)加工制造精度要求高，檢修不便。壓力式霧化器壓力霧化器由高壓泵、噴嘴、旋轉(zhuǎn)室組成。噴嘴安裝在霧化室上部，與旋轉(zhuǎn)室內(nèi)壁成切線關(guān)系。液體壓力升高到2MPa～20MPa后，經(jīng)噴嘴從切線進(jìn)人旋轉(zhuǎn)室中，并沿旋轉(zhuǎn)室內(nèi)壁作高速旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，然后從出口小孔處呈霧狀噴出。壓力霧化器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作及檢修方便，需要有高壓泵配合使用，噴嘴孔徑較小，易堵塞且磨損大，壓力霧化器適用于低粘度的液體，不適用于高粘度液體及懸浮液。性能及應(yīng)用氣流式霧化器用壓強(qiáng)為的空氣從環(huán)形噴嘴高速噴出，因高速氣流產(chǎn)生了負(fù)壓，從而將中心噴嘴處的料液以膜狀吸出，液膜與高速氣體在環(huán)形噴嘴內(nèi)側(cè)混合，并分散成霧滴。氣流式霧化器構(gòu)造簡(jiǎn)單、磨損小，適用于各種粘度的料液。操作彈性大，可利用氣、液比控制霧滴尺寸，但壓縮空氣用量大，消耗的動(dòng)力多。（三）物料與干燥介質(zhì)的接觸方式在干燥室內(nèi)霧滴與干燥介質(zhì)接觸方式有并流、逆流和混流三種.

并流：空氣和料液都從干燥器頂部進(jìn)人，霧化器也裝在頂部，兩者向下作并流流動(dòng)。

逆流：若空氣改從干燥器的底部送人，霧化器仍裝在頂部則為逆流接觸。

混流：若霧化器裝在干燥室底部，空氣由頂部向下吹，則二者先作逆流流動(dòng)，后轉(zhuǎn)為并流，屬于混流接觸。噴霧干燥器的特點(diǎn)

物料的干燥時(shí)間短，通常為15s～30s，甚至更少；產(chǎn)品可制成粉末狀、空心球狀或疏松圓粒狀，工藝流程簡(jiǎn)單，原料進(jìn)人干燥室后即可獲得產(chǎn)品。（五）其他干燥設(shè)備波長(zhǎng)在0.72～1000μm范圍

紅外線輻射器產(chǎn)生的電磁波被物料表面吸收后轉(zhuǎn)變?yōu)闊崃?，向濕物料輻射供熱，使物料中的濕分受熱氣化，空氣帶走濕氣而干燥?/p>

利用遠(yuǎn)紅外線輻射作為熱源，安全、衛(wèi)生、干燥速度快、但耗電量大，設(shè)備投入高。1．紅外線干燥器2．微波干燥器

微波是一種高頻（300MHz～