下载文档原格式
喷雾干燥塔工艺流程
《喷雾干燥塔工艺流程》
喷雾干燥塔是一种常用的湿法干燥设备，适用于化工、制药、食品等行业。
其工艺流程如下：
1. 原料制备：将需要干燥的物料制成适当颗粒的浆料或溶液，以便于喷雾干燥处理。
2. 喷雾系统：将原料浆料或溶液通过高压喷嘴喷入干燥塔内，在塔内快速雾化成微小的颗粒。
3. 热风系统：热风系统通过加热器产生高温干燥空气，并将其输送到干燥塔内，使喷雾颗粒在塔内迅速蒸发，实现干燥效果。
4. 干燥效果控制：通过控制热风温度、干燥塔内压力和颗粒停留时间等参数，来控制干燥效果，以确保产品的质量和干燥均匀性。
5. 产品收集：经过干燥后的产品颗粒沿着干燥气流顺势下落，收集在底部的集料器中，再通过输送装置送入下一道工序。
6. 尾气处理：处理塔内可能产生的尾气，以保障环境安全。
喷雾干燥塔在工艺流程中，可快速实现对物料的干燥处理，适用于对热敏感性、易氧化、易受潮的物料。
在实际应用中，可
以根据不同物料的性质和工艺要求，对喷雾干燥塔的工艺参数进行调整，以达到最佳的干燥效果。
喷雾干燥工艺放大对粉末性质的影响使用不同溶剂，制备不同浓度的Plasdone™S-630共聚维酮，Plasdone™K-29/32聚维酮与Plasdone™K-12聚维酮溶液，研究了实验室规模与临床规模喷雾干燥设备对溶液喷雾速率，所得粉末的粒径和堆密度的不同影响 实验方法下表显示了各聚合物在不同溶剂系统测得的溶解度。
在溶解度允许的条件下，制备聚合物浓度为3，8和15% w/w的溶液。
使用一台实验室规模喷雾干燥设备（GEA SD Micro™）与一台中试规模喷雾干燥设备（GEA Moblie Minor 2000™）进行喷雾干燥。
测定喷干粉体的粒径，堆密度等。
表1 聚合物筛选实验设计实验结果工艺放大对堆密度的影响对于所有聚合物，使用Mobile Minor 2000喷雾干燥设备制得粉末的平均堆密度均大于SD Micro喷雾干燥设备制得的粉末，如图 1所示。
图1 喷雾干燥粉末的平均堆密度使用SD Micro喷雾干燥设备时，聚合物分子量是唯一对粉末堆密度有统计学意义显著影响的因素，如图2所示。
而使用Mobile Minor 2000喷雾干燥设备时，聚合物分子量仍然是对粉末堆密度最具有统计学意义显著影响的因素，然而，固含量，表面张力，以及溶液表面张力的变化同样对喷雾干燥粉末的堆密度有着显著影响，如图3所示。
图2 各性质对SD Micro所得粉末堆密度影响的P值6天前亚什兰医药技术服务图3 各性质对Mobile Minor 2000所得粉末堆密度影响的P值SD Micro喷雾干燥设备的规模与结构限制了一些因素的影响，而在Mobile Minor 2000喷雾干燥设备上，表面张力更低的溶液可产生更宽的雾化状态，更细的雾滴，从而干燥效率更高，但粉末堆密度更低；提高溶液的固含量或降低聚合物分子量，会导致更大的粉末堆密度。
与实验室规模喷雾干燥设备相比，Mobile Minor 2000的规模与构造使得基本流体性质会影响液滴形成过程。
一、实验目的1. 了解喷雾干燥的基本原理和工艺过程。
2. 掌握喷雾干燥机的操作方法及注意事项。
3. 通过实验验证喷雾干燥对热敏感性物料干燥的效果。
二、实验原理喷雾干燥是一种将液体物料通过雾化器喷成雾状，与热空气接触，在短时间内迅速蒸发水分，形成干燥颗粒的干燥方法。
该工艺具有干燥速度快、能耗低、产品质量好等优点，广泛应用于食品、医药、化工等领域。
三、实验仪器与材料1. 实验仪器：- 喷雾干燥机- 电子天平- 热电偶- 温度控制器- 搅拌器- 烧杯- 玻璃棒- 乳浊液（实验用）2. 实验材料：- 热敏性物料（如生物制品、生物农药、酶制剂等）- 水浴加热器- 冷却器四、实验步骤1. 将喷雾干燥机预热至预定温度。
2. 将乳浊液倒入烧杯中，搅拌均匀。
3. 将搅拌均匀的乳浊液通过蠕动泵送入喷雾干燥机。
4. 观察喷雾干燥过程，记录温度、风量、压力等参数。
5. 干燥完成后，收集干燥颗粒，称重并记录数据。
6. 将干燥颗粒进行性状分析，如粒径、流动性、溶解性等。
五、实验结果与分析1. 温度对干燥效果的影响：实验结果表明，随着温度的升高，干燥速度明显加快，但温度过高会导致物料活性成分破坏。
因此，在实际生产中应根据物料特性调整干燥温度。
2. 风量对干燥效果的影响：风量对干燥效果有较大影响。
风量过大，干燥速度加快，但颗粒易被吹散；风量过小，干燥速度慢，且颗粒流动性差。
因此，应根据物料特性和干燥要求选择合适的风量。
3. 喷雾压力对干燥效果的影响：喷雾压力对颗粒粒径和干燥速度有较大影响。
压力越高，颗粒粒径越小，干燥速度越快。
但压力过高会导致物料过度雾化，影响产品质量。
4. 干燥颗粒性状分析：实验结果表明，干燥颗粒粒径分布均匀，流动性好，溶解性良好，且物料活性成分未受破坏。
六、实验结论1. 喷雾干燥是一种高效的干燥方法，适用于热敏感性物料的干燥。
2. 通过合理调整干燥温度、风量和喷雾压力等参数，可以获得干燥效果好、质量高的干燥颗粒。
工艺改进对产品质量的影响
工艺改进对产品质量的影响
工艺改进是指通过对生产工艺进行优化和改进，以提高产品的制造效率和质量。
它可以从多个方面影响产品质量，包括工艺参数的优化、设备的改进以及工艺流程的优化等。
首先，工艺改进可以通过优化工艺参数来提高产品的质量。
在生产过程中，工艺参数的设定对产品的质量有着重要的影响。
通过对工艺参数进行优化，可以使产品的加工精度更高，尺寸更稳定，并减少产品的缺陷率。
例如，在钢铁制造行业，通过优化炼钢炉的温度、压力和时间等参数，可以获得更均匀的钢材，并提高产品的强度和耐用性。
其次，工艺改进可以通过改进设备来提高产品的质量。
设备的性能和稳定性对产品的制造有着直接的影响。
通过引入新的设备或改进现有设备，可以提高产品的加工精度和生产效率。
例如，在电子制造行业，通过引入高精度的自动化设备，可以大幅提升电子产品的制造精度和生产能力，从而提高产品的质量和市场竞争力。
此外，工艺改进还可以通过优化工艺流程来提高产品的质量。
工艺流程是指产品在制造过程中所经历的各个环节和操作步骤。
通过分析和优化工艺流程，可以减少生产过程中的不必要环节和操作，提高生产效率和产品质量。
例如，在汽车制造行业，通过优化装配线的布局和工艺流程，可以减少工人的操作次数和错误率，提高汽车的装配质量和可靠性。
综上所述，工艺改进对产品质量有着重要的影响。
通过优化工艺参数、改进设备和优化工艺流程，可以提高产品的加工精度、稳定性和生产效率，从而提高产品的质量和市场竞争力。
因此，企业应该重视工艺改进，并不断投入研发和创新，以不断提高产品的质量和竞争力。
喷雾干燥的原理及操作注意事项。
喷雾干燥是一种常用的颗粒物料制备技术，其原理是将液态物料通过喷雾器喷入干燥室内，利用热风将其迅速干燥并形成粉末状固体。
喷雾干燥技术广泛应用于食品、药品、化工等领域，在制备颗粒状产品时具有高效、均匀、可控的优点。
本文将详细介绍喷雾干燥的原理及操作注意事项。
一、喷雾干燥原理1. 液态物料喷雾：在喷雾干燥过程中，首先需要将液态物料通过喷雾器喷入干燥室内。
一般情况下，喷雾器将液态物料以高速喷入干燥室内，形成微小颗粒的液滴。
2. 热风干燥：随后，高温的热风将干燥室内的湿液滴瞬间蒸发，使其迅速干燥成固体颗粒状物料。
热风的温度和速度需要根据物料的特性进行合理调节，以确保干燥的效果和产品的质量。
3. 颗粒物料收集：经过干燥的颗粒物料从干燥室内通过气流或其他方法排出，形成所需的固体颗粒产品。
二、喷雾干燥操作注意事项1. 原料选择：在进行喷雾干燥操作时，首先需要选择适合喷雾干燥工艺的原料。
一般来说，粘度较大的物料不适合进行喷雾干燥，需要提前对原料进行预处理。
2. 液态物料喷雾控制：液态物料的喷雾控制是影响干燥效果和产品质量的关键因素之一。
喷雾过大会导致干燥不均匀，过小则会影响干燥效率，需要根据原料特性和生产要求进行合理控制。
3. 热风参数控制：热风的温度和速度对喷雾干燥过程中物料的干燥速度和产品质量具有重要影响。
需要合理设定热风参数，避免过高的温度和速度对产品造成损害。
4. 干燥室清洁：定期清洁干燥室内部和喷雾器等设备，避免残留物料影响下一批产品的质量。
5. 产品收集与包装：注意产品收集过程中避免杂质和污染物的混入，确保产品的纯度和安全性。
在包装过程中要选择适当的包装材料和方法，保证产品的保存期限和质量。
喷雾干燥作为一种重要的颗粒物料制备技术，具有广泛的应用前景。
在操作中，根据原理和注意事项进行合理的控制和操作，可以制备出高质量的固体颗粒产品，满足不同领域的生产需求。
压力式喷雾干燥塔各主要工艺
控制参素数对产品质量的影响
廖庆禄
（福建杨振华851生物科技股份有限公司，福建福州350015）摘要：通过对GNT～101型压力式喷雾干燥塔使用时各控制参素数的分析，指出喷雾过程各主要控制参素数对产品质量有着不同的影响，并探讨了他们之间的相互关系，明确了当某个参数发生变化，其它参数也应做相应调整，以及对于不同品种控制参数是不同的，应根据实验总结出不同的控制参数要求。
喷雾干燥是液体工艺成形和干燥工业中最广泛应用的工艺。
最适用于从溶液、乳液、悬乳液和可泵性糊状液体原料中生成粉状、颗粒状或块状固体产品。
在制药工业中，喷雾干燥常用于对中药提取浓缩液的干燥，药品生产中，通常对药粉的颗粒大小分布、残留水份含量、堆积密度和颗粒形状色泽有着不同的要求。
要想达到要求就需对喷雾干燥过程各控制参数对产品质量的影响加以分析。
目前所使用的喷雾干燥器主要有压力式、气流式、和离心式三种。
压力式喷雾干燥器（又称喷雾干燥塔）在生产中使用最普遍。
压力式喷雾干燥器的产品成微粒状，一般平均粒度可达150-200um左右，产品有良好的流动性、润湿性、润滑性等应用性能，所以深受用户的欢迎。
【1】本文即以作者所在单位使用的上海乳品机械厂生产的GNT～101型压力式喷雾干燥塔为例进行探讨。
1 工作原理
本设备为立式压力喷雾干燥器，物料由高压均质泵经高压管由塔顶均风器中间喷入塔内，经喷头雾化呈70-80度雾化角的雾滴，雾滴与相对湿度很低，经过过滤和加热的再经均风器进入的热风接触，二者瞬间发生强烈的热交换和质交换；热风的热能供给雾滴使其水分蒸发，并干燥成含水分合乎要求的粉粒，蒸发出
来的水分被热风带走，通过袋过滤器由排风机排入大气。
其中大部分产品落至塔体圆锥部分，由震锤震落至出粉口连续排至接粉桶（袋）。
2 工作特点
（1）干燥速度快，料液经雾化后表面积大大增加，在热风气流中，瞬间就可蒸发92%-98%的水分，完成干燥时间仅需数秒钟，特别适用于热敏性物料的干燥。
该型号设备水分蒸发量为70公斤/小时。
（2）产品具有良好的均匀度、流动性和溶解性，产品纯度高，质量好。
（3）生产过程简化，操作控制方便。
对于湿含量40-80%（特殊物料可达90%）的液体能一次干燥成粉粒产品，干燥后不需要粉碎和筛选，减少生产工序，提高产品纯度。
对产品粒径、松密度、水份，在一定范围内可通过改变操作条件进行调整，控制和管理都很方便。
（4）适用于热敏性和非热敏性物料的干燥，适用于水溶液和有机溶剂物料的干燥，原料液可以是溶液、泥浆、乳浊液、糊状物或融熔物等均可处理。
（5）喷雾干燥的缺点主要是投资费用比较高和喷雾干燥属于对流型干燥器，热效率比较低（除非利用非常高的温度），一般为30%～40%。
【2】
3 生产过程各主要控制工艺参数对产品质量的影响
喷雾干燥过程需要密切注意操作参数的变化，以便生产出符合一定要求的干燥产品。
生产过程的每个阶段都能对干燥产品的性能产生一定程度的影响。
如雾化方法和料液性质将确定产品的粒度分布、松密度、外观和湿含量。
雾滴与空气的接触、干燥室的设计以及实际的干燥操作情况将确定产品的松密度、湿含量、易碎性、口味和活性的保持。
在实际生产中，对于特定设备而言，，主要对料液中固含量、料液温度、进风温度、塔内温度、排风温度、塔内真空度、雾化压力和进料速度这几个参数进行控制。
3.1 料液中固含量
料液中固含量是影响产品质量关键的一个指标。
料液中固含量对产品质量的影响主要是影响干燥产品粉的颗粒和湿含量。
料液中固含量增加时，干燥产品粉的颗粒也随之增加。
在恒定的干燥温度和进料速率下，由于料液中固含量的增加，蒸发负荷将减少，因而得到产品的湿含量将较低。
对于大多数产品而言，固含量高的料液，由于水分蒸发很快，容易生成干燥的空心颗粒和松密度较低的产品。
但是，也有部分产品由于较大的雾滴所含的水分量变化不大，上述影响在某种程度上被抵消了，最终产品松密度并不随固含量的增加而降低。
实际生产中10%-60%固含量的不同料液都在该设备生产出符合质量要求的干粉。
对大多数料液来说该设备最适的固含量为20-30%之间。
料液中固含量要求还跟料液本身性质有关，对于全部溶解的真溶液，浓度可以很高，而对于含有较多不溶物质的混悬液或成分多样的药液浓度就不能太高，否则形成的雾状效果不好，甚至于堵塞喷嘴或造成粘壁。
随着料液中固含量的变化关键是其它一些控制参数也要变化，例如对于同一种的料液当浓度低时进料速度就应相应减少，否则塔内温度往往达不到要求，产出的药粉含水量就极易过高。
不同性质的料液应根据实验得到一个适合的料液中固含量范围。
3.2 料液温度
对于在室温下为低黏度的液体，提高料液温度的影响可以忽略不计。
【3】料液温度的影响主要有二个方面，其一是影响料液的流动性，大部分料液特别是中药提取物温度高会降低料液的黏度，这样料液的流动性更好，料液更容易被均质，雾化效果就更好。
其二是液料温度不同，喷雾干燥时所需要热量也不同，增加料液温度将降低雾滴蒸发所需的总热量。
但是，继续提高料液的热含量与汽化所需的热量相比还是很小的。
【3】相同的料液如温度高，喷雾时可以减少进风温度或增大进料速度。
但实际生产中料液经过高压均质泵后温度会上升10℃～20℃左右。
所以料液温度对喷雾质量的影响多大还不十分清楚。
实践中10-60℃的不同药液都在此设备生产过合符要求的产品。
3.3 进风温度
本设备进风温度生产中一般调到最大，因为一定范围内越高的进风温度对于同一料液可以提高其进料速度以达到最大的生产量或维持更高的塔内温度。
进风温度过低往往极易造成粘壁或药粉水份超标的现象。
生产中当由于系统蒸汽压力下降而导致进风温度降低时，应及时调整进料速度。
该设备生产时进风温度一般要高于150℃，对于大多数药液而言进风温度低于120℃应停止进料。
另有资料指出，干燥空气的进口温度取决于产品的干燥特性。
对于在干燥时膨胀的雾滴，升高干燥温度将产生松密度较低的大颗粒。
然而，如果温度升高到使蒸发速率迅速提高，从而使液滴膨胀、破碎或分裂，那么，就会生成密集的碎片而形成松密度较大的粉。
3.4 塔内温度
塔内温度是生产中最重要的一个指标，因为该指标最直接反映药液（粉）在塔内状况。
温度过高对一些热敏性药物可能造成破坏甚至于碳化，温度过低则往往会引起粘壁、堵塞过滤布袋及产品水份超标等问题。
对于含糖量较高（或受热融熔）的物料，温度也不适合过高，否则也会起粘壁、堵塞过滤布袋及结块等现象。
对于绝大多数药液塔内温度控制在80℃～90℃是合适的。
部分药液喷雾时温度可高达110℃或低于75℃。
实践中我们根据生产的产品的不同，最低的温度可达是70℃，最高为115℃，具体每一品种的最佳塔内温度应根据实验来确定。
同时在料液恒定的前提下塔内温度的控制是通过控制进料速度和进风温度来实现的。
3.5 排风温度
排风温度主要是随着进风温度和塔内温度的变化而变化，当然和料液的浓度也有关。
对于该设备而言排风温度一般控制在80℃～105℃间都是正常的。
过低的排风温度，产品的水分可能过高。
3.6 塔内真空度
该设备在生产中塔内压力是负压，理论上塔内真空度在过高意味着料液可以在较低的温度下沸腾蒸发从而可以降低塔内温度
及提高蒸发速度，这对热敏性药液的生产十分不利。
但由于该设备的真空度是通过调整进风量和排风量来实现的，要提高真空度就需加大排风量或减少进风量，排风量过大，能量损失大，进风量过少也会影响料液的蒸发干燥，所以真空度也不是越低越好。
生产中塔内真空度控制在-200Pa～-400Pa间为宜。
3.7 雾化压力和进料速度
雾化压力和进料速度是通过高压均质泵和喷嘴来控制的，喷嘴大小一定时，提高均质的压力相应会增加进料速度，通过更换不同大小直径的喷嘴也可调整喷雾的进料量。
其它条件不变下，喷嘴直径越大进料量就越大。
在高压下，液滴具有较大能量，液滴尺寸将随着压力的增加而减少。
在恒定的雾化和干燥操作条件下，颗粒尺寸和干燥产品的松密度随着进料速率的增加而增加。
同一料液在其它条件不变的情况下，进料速度越大塔内温度就会降低，生产出来的药粉含水量就可能偏高。
雾化压力和进料速度是生产中很重要的控制参数，经常性地通过调整该参数从而调整塔内和排风温度。
4 结论
通过对影响GNT-101压力式喷雾干燥塔几个关键工艺控制参数料液中固含量、料液温度、进风温度、塔内温度、排风温度、塔内真空度、雾化压力和进料速度对生产产品质量影响的分析。
明确了这几个控制参数对产品质量都有影响，其中料液中固含量、塔内温度、雾化压力和进料速度是关键控制参数。
一些参数如塔内温度这个参数是通过调整其它几个控制参数来实现。
正如K.Master’s曾提到在干燥塔内水分蒸发速率随着雾滴与热风的相对速度增加而增加【4】一样，几个控制参数是相互影响的，当某个参数发生变化，其它参数与应做相应调整以满足生产出合符一定质量要求的产品。
同时对于不同品种控制参数是不同的，应根据实验总结出不同的控制参数要求。
参考文献
1 刘广文，喷雾干燥实用技术大全，北京：中国轻工业出版社，2001.127
2 于才渊王宝和王喜中干燥装置设计手册：化学工业出版社，2001.130
3 王喜忠于才渊周才君，喷雾干燥：化学工业出版社，2003.186。
