在当代,喷雾干燥是非常重要的工业干燥操作喷雾干燥机 。它的工业应用非常广泛几乎涉及经济的每一个部门。如实验室中药(中草药)天然产物提取物和果汁的喷雾干燥,经常会产生黏壁问题,是科研人员的一大难题。常规的实验室喷雾干燥机,在对实验室中药(中草药)天然产物提取物和果汁做喷雾干燥时,由于物料本身含有很多糖类成分,糖在高温下比较容易融化,在喷雾干燥的瞬间就融化,粘在一起,形成像牛皮糖一样的东西粘在喷雾干燥机干燥室的瓶壁上,科研人员得不到需要的流动性好的粉末,有时为了得到粉末,添加大量的辅料,如淀粉,环状糊精什么的,但是效果也都不是很理想。在用喷雾干燥的时候,您采用105°C的进风温度,物料里面的糖分不会融化,不会产生黏壁问题,能得到流动性*的粉末颗粒,而且得率*,是中药(中草药),天然产物提取物和果汁等喷雾干燥的*的选择。实验室小型喷雾干燥机经过技术改进,增加了自动清洗和清扫功能,无需手动清洗,大大节省实验时间,而且创新的塔壁吹扫装置,物料回收率更高。
喷雾干燥机是用喷雾的方法将物料喷成雾滴分散在热空气中,物料与热空气呈并流、逆流或混流的方式互相接触,使水分迅速蒸发,达到干燥目的喷雾干燥机 。利用喷雾干燥的方法,可以省去浓缩、过滤、粉碎等单元操作,且干燥时间短、产品流动性和速溶性好,因此在医药等行业中运用广泛。
业内表示,在运行喷雾干燥机时进行正确的操作,并且了解设备各方面的性能以及可能出现的问题是至关重要的,也是保证设备寿命长短,企业运作稳定性的关键喷雾干燥机 。
其中,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喷雾干燥机 。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。
为了破除粘璧现象,很多操作人员尝试从工艺角度出发,解决手段包括选用合适的溶剂、增加辅料、改变工艺参数等,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喷雾干燥机 。
其中,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 。喷雾干燥机出现粘壁现象一般有以下三种情况:
半湿物料粘壁喷雾干燥机 。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;
低熔点物料的热熔性粘壁喷雾干燥机 。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;
干粉的表面粘附喷雾干燥机 。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。
找出粘璧现象的原因以后喷雾干燥机 ,业内人士据此列举了五种可以防止粘壁的方法:
1、采用夹壁干燥塔喷雾干燥机 ,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喷雾干燥机 ,并使之沿塔壁缓慢转动;
4、塔壁增加气锤喷雾干燥机 ,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喷雾干燥机 。
除了掌握以上五种防止粘璧的现象以外,喷雾干燥机的清洁以及相关维修保养办法也需掌握喷雾干燥机 。
解决喷雾干燥机粘壁现象的方法包括以下几种:
调整工艺参数:
进风温度:适当提高进风温度可以加快干燥速度,减少粘壁现象喷雾干燥机 。但需注意不要超过物料的耐受温度,以免影响品质。例如,对于热敏性物料,可以将进风温度从120℃提高到130℃左右1
喷雾干燥机 。
进料速度:降低进料速度可以确保物料在干燥室内有足够的时间干燥,减少粘壁喷雾干燥机 。例如,将进料速度从5 mL/min降低到3 mL/min1
喷雾干燥机 。
雾化压力:增加雾化压力可以提高雾化效果,使物料雾化成更小的颗粒,增加与热空气的接触面积,从而提高干燥效率喷雾干燥机 。例如,将雾化压力从0.2 MPa提高到0.3 MPa1
喷雾干燥机 。
改进设备结构:
优化喷雾头:检查并清洗或更换堵塞或磨损的喷雾头喷雾干燥机 ,选择合适的喷雾头类型(如离心式喷雾头)以提高雾化效果1
喷雾干燥机 。
调整干燥室结构:增加干燥室的高度或直径喷雾干燥机 ,延长物料停留时间;或在干燥室内壁设置导流板或扰流装置,改变气流方向和速度,减少物料在壁面的附着1
2
喷雾干燥机 。
冷却塔壁:使用壁间干燥塔冷却容器内空气喷雾干燥机 ,保持容器壁温度在50度以下;利用旋气片二次引入空气,再次冷却塔壁,防止急剧高温导致的粘壁2
3
喷雾干燥机 。
增加气扫帚:在塔壁附近安装喷嘴形成气扫帚喷雾干燥机 ,使其在塔壁匀速缓慢转动,剥落粘附在塔壁上的物料2
喷雾干燥机 。
增加气锤:在塔壁上安装小工具气锤喷雾干燥机 ,通过机械化敲击使物料快速剥落2
喷雾干燥机 。
改善操作与维护:
物料预处理:对物料进行预处理喷雾干燥机 ,如过滤除去杂质,添加抗粘剂或稀释剂以降低物料粘性1
喷雾干燥机 。
设备清洁:在每次使用前后彻底清洁干燥室、喷雾头和管道喷雾干燥机 ,防止残留物料受热粘壁1
喷雾干燥机 。
空气处理:确保进入干燥机的空气干净、干燥喷雾干燥机 ,安装空气净化设备和除湿设备,去除空气中的灰尘和水分
喷雾干燥机粘壁问题的原因及解决方案
喷雾干燥过程中喷雾干燥机 ,物料粘附在干燥塔内壁(粘壁)是常见问题,会导致以下后果:
降低产品回收率(粉末损失可达10%~30%)
影响产品质量(粘壁物料可能焦化或变质)
增加清理难度(停机频繁喷雾干燥机 ,降低生产效率)
一、粘壁的主要原因
类型具体原因半湿物料粘壁液滴未完全干燥即接触壁面(进料过快、温度不足、雾化不良)热熔性粘壁物料熔点低(如糖类、脂肪)喷雾干燥机 ,高温下熔融粘附静电吸附干燥粉末带电,吸附在金属壁面(常见于有机溶剂或高分子材料)机械性粘壁雾化角度不当或气流分布不均,导致液滴直接喷向壁面二、解决方案
1. 优化工艺参数
调整进料速率
现象:进料过快→液滴未干燥完全→粘壁喷雾干燥机 。
解决:降低进料量,确保出口温度稳定(通常>80℃)喷雾干燥机 。
提高进口温度
现象:热风温度不足→干燥不彻底喷雾干燥机 。
解决:适当提高进口温度(如200℃→250℃),但需避免热敏性物质变性喷雾干燥机 。
控制雾化效果
离心式雾化:提高转速(如15,000→20,000 rpm)减小液滴粒径喷雾干燥机 。
压力式雾化:增大喷嘴压力(如3→5 MPa)或改用小孔径喷嘴喷雾干燥机 。
2. 设备结构改进
塔壁冷却设计
方法:在干燥塔壁夹套中通冷却水(或冷风),降低壁温(<50℃),防止热熔性物料粘附喷雾干燥机 。
适用:糖类、乳制品等低熔点物料喷雾干燥机 。
气流分布优化
方法:调整热风分配器(如增加旋流板),使热风均匀分布,避免液滴直喷壁面喷雾干燥机 。
防静电处理
方法:塔内壁喷涂防静电涂层(如特氟龙),或通入少量离子风消除静电喷雾干燥机 。
3. 配方与物料处理
添加抗粘剂
常用剂:二氧化硅(0.5%~2%)、磷酸钙等,提高粉末流动性喷雾干燥机 。
注意:需验证添加剂对产品纯度的影响喷雾干燥机 。
调节浆料性质
降低粘度:稀释浆料(固含量控制在30%~50%)喷雾干燥机 。
改变pH值:某些物料在特定pH下粘性降低(如蛋白质在等电点附近易沉淀)喷雾干燥机 。
4. 操作与维护
定期清塔
方法:每运行4~8小时停机清理,使用软质工具(如尼龙刷)避免划伤内壁喷雾干燥机 。
自动化清洗:部分设备配备CIP(清洗)系统,用溶剂或水循环冲洗喷雾干燥机 。
预干燥处理
方法:对高粘度浆料先进行真空浓缩或薄膜蒸发,减少初始含水量喷雾干燥机 。
三、不同物料的针对性方案
物料类型粘壁原因解决方案乳制品脂肪熔融塔壁冷却+进口温度<180℃中药提取物糖分高、粘度大添加硅藻土抗粘+降低进料速率陶瓷浆料颗粒沉降提高雾化压力+浆料持续搅拌合成染料静电吸附塔内壁接地+湿度控制(RH 40%~60%)四、预防性措施
新工艺开发阶段:通过小试确定最佳雾化方式、温度和进料速率喷雾干燥机 。
设备选型:选择内壁抛光(Ra<0.4μm)或镜面不锈钢的干燥塔喷雾干燥机 。
实时监控:安装摄像头或声波传感器检测粘壁情况,及时调整参数喷雾干燥机 。
总结
解决粘壁问题需综合优化工艺、设备和物料配方喷雾干燥机 。关键步骤包括:
确保液滴充分干燥(调整温度、雾化、进料);
减少壁面接触(优化气流、冷却塔壁);
降低物料粘性(添加剂、预处理)喷雾干燥机 。
通过系统性排查,可显著提高生产效率和产品质量喷雾干燥机 。