喷雾干燥机在喷雾过程中粘壁怎么办?
粘壁现象是妨碍喷雾干燥机正常操作的一个突出问题,固体制剂(特别是中药)的喷雾干燥过程尤为明显。物料粘壁不仅不利于收集操作,而且随着时间的延长,敏感的粘壁物料会变质成为不合格物料。从工艺角度出发,解决手段包括选用合适的溶剂,增加辅料,改变工艺参数,但是这些方法可调节的余地不是很大,因此必须从设备的角度寻求根本的解决方案。国内外专家对干燥过程中的粘壁和结块问题进行了研究,认为造成粘壁的主要原因是壁温。
喷雾干燥机粘壁一般有三种情况:
1、半湿物料粘壁:原因是喷出的雾滴在没有达到表面干燥之前就已经和器壁接触,因而粘在壁上,粘壁的位置一般是对着雾化器喷出的雾滴运动轨迹的平面上,和雾化器的结构,热风在塔内的运动状态有关;
2、低熔点物料的热熔性粘壁:原因是物料在一定的温度下达到熔点开始溶化而发粘,粘附在器壁上;
3、干粉的表面粘附:干粉在有限的空间中运动总会有一些碰到器壁上,这是不能避免的,但是这样的粘壁一般都不厚,只要通过空气吹或者是轻轻敲打都能震落,简单的解决办法是内壁抛光,可以在一定程度上解决这个问题。
上海熙扬列举了五种可以防止粘壁的解决方法:
1、采用夹壁干燥塔,其间用空气冷却,使壁温保持在50℃以下;
2、通过塔壁旋气片切向引入二次空气冷却塔壁;
3、塔内近壁处安装由一排喷嘴组成的气扫帚,并使之沿塔壁缓慢转动;
4、塔壁增加气锤,通过气锤的敲击,强制使粘壁物料脱离;
5、增加设备的加工精度,塔内壁抛光也可以减轻粘壁。
在常见的喷雾干燥机内,都会有一个雾化器。雾化器的好坏直接影响到物料干燥的成功与否低温。那么,常见的雾化方法有哪些呢?常规的雾化方法有3种:旋转雾化、低温喷雾干燥机压力雾化及气流雾化。
先介绍一下旋转雾化吧。旋转雾化喷雾干燥的特点是单机生产能力大(喷雾量可达200t/h),进料量容易控制,操作弹性大,应用比较广泛。
压力式雾化器喷雾干燥机的特点是可以制造粗粒子,维修方便。由于喷嘴孔很小,易堵塞,故料液必须严格过滤。喷嘴孔易磨损,须用耐磨材料制造。压力式喷嘴还有 一种新结构,称为压力—气流式喷嘴。它的特点为中心是压力式喷嘴,周围的环境隙为气流式喷嘴。
雾化分为两个阶段:
压力喷嘴首先形成液膜,此液膜被气流第二 次雾化,使雾滴更细。这种类型喷嘴的优点为:
(1)调节压缩空气的压力,便可调节液滴直径,操作简单了;
(2)大产量、高粘度的料液,也能够雾化为细雾 滴;
(3)如果停用压缩空气,原来的压力式喷嘴也能使用。
气流雾化器主要用于实验室及中间工厂,其动力消耗大。前两种雾化器都不能雾化的料液,采用气流式雾化器可能雾化。低温喷雾干燥机高粘度的糊状物、膏状物及滤饼物料,可采用三流体喷嘴来雾化。
三种雾化形式没有好坏之分,只有适合与否。对于不同的物料,选择相应的雾化器,这样才能干燥出效果好的成品。
喷雾干燥具有传热快,水分蒸发迅速,干燥时间瞬间的特点,且制品质量好,溶解性能也好,能改善某些制剂的溶出速率,此外,喷雾干燥还可用于制备微胶囊。
“工欲善其事,必先利其器”,针对不同的物料的物理性质或化学性质,以及实验需要得到的粉末或颗粒的大小和溶解性等,科研人员可能需要不能类型的实验室喷雾干燥机,才能得到zui理想的实验效果。
1) 含糖份比较高(如果汁,中草药或天然产物提取物)或热敏性的物料(如酶制剂活菌等) 因为大部分多糖双糖,熔点比较低,在受热的时候,糖分发生了融化,而且多糖双糖本身比较容易吸潮,所以普通的喷雾干燥机,就会很容易出现黏壁的现象,不容易得到好的干粉或颗粒。另外,像酶制剂,活菌以及一些在高温下比较容易变性的高分子材料等,使用普通喷雾干燥机,物料极易失活或变性,这时,降低喷雾干燥机的进风温度和出风温度,就能得到比较好的实验效果。
2) 溶媒为有机溶剂或易氧化的物料
喷雾干燥中含有机溶媒物料干燥难的问题,一般有机溶媒会呈易燃易爆的特性,防爆型闭式实验室喷雾干燥机使物料能在密闭的干燥系统中循环,整个系统充满了惰性气体(如氮气或氩气),可避免有机溶媒气体与外界氧气的接 触,确保了安全生产。
3) 需要得到大颗粒粉末的物料
在一些实验过程中,科研人员希望得到一些大颗粒的样品,比如催化剂行业,一般需要100微米左右的颗粒才能有比较好的催化效果,但是普通的喷雾干燥机,只能得到30微米以下的颗粒,来亨实验室喷雾干燥造粒机,就能比较好的达到实验目的。
4) 热敏性极差或需要改良溶解性的物料
有的物料,基本不能受热,传统的冷冻干燥时间又非常长,而且干燥后的物料成块状,流动性差,溶解性也不是很好。
5) 常规的物料
一些实验室用于常规粉末的制备或物料的干燥,可以选用来亨L-117实验室喷雾干燥机,L-117体积小,速度快,噪音小,操作简便,而且20ML的料即能完成一次实验,干燥出来的粉末球形度好,颗粒大小成正太分布,特别是该机带有喷雾头水冷装置和塔壁吹扫功能,极大的扩展了实验室喷雾干燥机的应用。