防熔融噴霧造粒干燥機及其工藝流程的創(chuàng)新

摘

要：針對原離心噴霧干燥機存在的缺陷，在改進原離心噴霧干燥機工藝流程和干燥塔體結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，研發(fā)出了“防熔融噴霧造粒干燥機”，其能有效防止物料熔融現(xiàn)象的發(fā)生，解決物料粘壁等問題。關(guān)鍵詞：干燥機；離心噴霧；熔融；粘壁；中藥浸膏

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引言中藥大部分是從植物的根、莖、葉中提取所得，其制取方法是將中藥原材料經(jīng)過蒸、煮后形成浸膏狀（通常稱為中藥浸膏），中藥浸膏中有大量的水分，必須經(jīng)過干燥后變成顆粒狀（或粉粒狀）灌入膠囊，再進行壓片或制丸等工藝操作，最后形成中成藥，便于人們服用。如何更好地完成中藥浸膏的干燥一直是制藥裝備行業(yè)需要解決的難題。我司經(jīng)過長期調(diào)研，參考了很多國內(nèi)外有關(guān)資料，最終研發(fā)出了“防熔融噴霧造粒干燥機”，它適用于易熔融、含糖分多、易吸濕物料的干燥，能有效解決物料的粘壁問題，極其適用于中藥浸膏的干燥。

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中藥浸膏干燥設(shè)備簡述以往中藥浸膏多采用真空干燥設(shè)備和微波干燥機進行干燥，但這兩種設(shè)備有如下缺點：（1）產(chǎn)量小，干燥時間長，不能滿足中藥規(guī)模化生產(chǎn)的需求；（2）干燥后形成的產(chǎn)品均為餅狀，還需要破碎、過篩等工序，操作繁瑣。后來出現(xiàn)了以日本公司為代表生產(chǎn)的“中藥浸膏專用離心噴霧干燥機”，雖然它可以大大地提高產(chǎn)量，且干燥塔內(nèi)的粘壁現(xiàn)象也明顯減少，但仍有一個最大的缺陷，即在塔體內(nèi)安裝了一套吹掃裝置，采用壓縮空氣將吸附在塔體內(nèi)壁的細粉吹掉，但吹掃裝置本身也會有積料無法及時清除，時間長了，該部分積料長期處在高溫區(qū)，可能變黃、焦化、變質(zhì)，落入產(chǎn)品中對物料造成污染，嚴重時甚至使產(chǎn)品報廢，造成極大的浪費。在能較好地解決物料粘壁問題的前提下，離心噴霧干燥機是目前最適用于中藥浸膏干燥的一種干燥設(shè)備。為此，我司對原有的離心噴霧干燥機進行了改造，既有干燥工藝上的改進，又有干燥塔體結(jié)構(gòu)上的創(chuàng)新。

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干燥工藝的改進2.1

原離心噴霧干燥機工藝流程原離心噴霧干燥機的工藝流程大致分為以下兩種方式：（1）并流式：濕物料和熱風從塔頂進入干燥塔內(nèi)，一起向塔底流動，在流動中濕物料與熱空氣進行充分接觸，并完成傳熱、傳質(zhì)的交換過程，使物料干燥。（2）按尾氣排放和干物料的出料方式，又可分為兩類：第一類，塔底出料和旋風出料結(jié)合式，即在干燥塔下部的錐體底部有出料口，絕大部分物料從此處排出并進入料筒，尾氣則從設(shè)在錐體中間部位的排風管道排出，尾氣中帶有一定量的物料，在旋風分離器中收集并排入料筒，此種方式的缺點是在錐體內(nèi)橫向安裝的排風管上方易積料，而且很難清除，時間長了積料會發(fā)黃、變質(zhì)。第二類，尾氣和物料均由干燥塔下部的錐體底部一起經(jīng)過管道排出，由旋風分離器進行氣固分離，此種方式一般要設(shè)計兩級旋風分離。2.2

工藝流程的改進上述離心噴霧干燥機的干燥工藝流程，都不能解決物料的熔融問題。為此，我司研發(fā)的“防熔融噴霧造粒干燥機”的工藝流程改進具體如下：在錐體下部向塔體內(nèi)通入經(jīng)過除濕的冷空氣，與物料成逆向流動，使干燥后的熱物料與冷空氣進行熱交換，將物料溫度降低至物料軟化點以下，以此避免物料軟化、發(fā)黏情況的發(fā)生。干燥后的物料由塔底排出，尾氣在主塔的圓柱體和圓錐體結(jié)合部四周均勻排出，尾氣中所夾帶的少量物料由旋風分離器收集并排出。防熔融噴霧造粒干燥機的優(yōu)點：（1）避免了物料熔融現(xiàn)象的發(fā)生，同時解決了物料的粘壁問題。（2）干燥后的物料溫度降低，可直接包裝。（3）錐體無管道存在，不存在積料問題。防熔融噴霧造粒干燥機工藝流程如圖1所示。

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結(jié)構(gòu)創(chuàng)新為了適應(yīng)新的干燥工藝流程的需要，防熔融噴霧造粒干燥機對原離心噴霧干燥機的塔體結(jié)構(gòu)進行了改進。原離心噴霧干燥機的主塔結(jié)構(gòu)，上部為圓柱體，下部為圓錐體，兩段直接對焊在一起。而防熔融噴霧造粒干燥機則將錐體的上端直徑加大，將圓柱體插入到錐體內(nèi)，靠圓環(huán)和螺釘連接。改進后的塔體結(jié)構(gòu)特點：（1）把排風口設(shè)在直徑加大的圓錐體頂端的圓環(huán)上，均勻分布的4個排風口，使塔體內(nèi)的排風和壓力分布均勻；（2）圓錐體上端直徑加大，使該處的風速減小，便于物料沉降，使尾氣中夾帶的物料減少，提高旋風分離器的分離效率；（3）在圓錐體中取消了排風管道，減少了積料的可能性，有效地保證了產(chǎn)品的質(zhì)量。防熔融噴霧造粒干燥機的主塔結(jié)構(gòu)如圖2所示。4

防熔融噴霧造粒干燥機的主要技術(shù)指標（1）干燥強度：2～3.5kg/（m3?h）；（2）物料收率：≥99%；（3）霧化器轉(zhuǎn)速：8000～20000r/min；（4）主塔圓柱體內(nèi)風速：0.15～0.2m/s；（5）除濕冷風相對濕度控制在：20%～30%。防熔融噴霧造粒干燥機的運行參數(shù)優(yōu)化后，具有以下優(yōu)勢：（1）干燥產(chǎn)品經(jīng)冷風冷卻后，可以直接包裝，無需另外增加冷卻裝置；（2）尾氣排放處風的流速減小且均勻，減少了尾氣中夾帶的粉料，只需一級旋風分離后即可排放，客觀上減少了對環(huán)境的污染，符合環(huán)保要求。

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結(jié)語本文介紹的防熔融噴霧造粒干燥機對原離心噴霧干燥機的塔體結(jié)構(gòu)進行了創(chuàng)新，并改進了干燥工藝流程。同時，采用通冷風技術(shù)，防止了物料熔融現(xiàn)象的發(fā)生，避免了物料粘壁，解決了物料干燥時易熔融、