浅析喷雾干燥生产中影响产品质量的若干因素
时间：2019.02.01
喷雾干燥机的原理是采用雾化器将原料液分散成极细的雾滴后，与干燥介质（热风）接触干燥而获得固体产品的过程。随着喷雾干燥机的不断研究和发展，大大简化了工业产品的生产流程，节省了投资费用，改善了劳动条件，同时提高了产品产量和质量，因此已在化学工业、食品工业、医药化工产品加工、林业、农药、陶瓷、水泥、冶金等多领域中广泛应用，使其具有广阔的发展前景。在喷雾干燥机设备设施固定的情况下，影响喷雾干燥产品质量的因素分别为：干燥出风温度、雾化空气压力、物料流速以及热风风量。本文对干燥出风温度及雾化空气压力的情况为大家做个详细介绍。
1 干燥出风温度
无菌抗生素喷雾干燥过程中，需要监测或控制的温度一般有三个：干燥室进风温度、旋风分离器进风温度、旋风分离器出风温度。有些文献或流程中，认为旋风分离器只起到固气分离的作用，没有干燥作用。但笔者在多年抗生素喷雾干燥中发现，旋风分离器在固气分离的同时，也起到部分干燥作用，因此称旋风分离器出风温度为干燥出风温度，即干燥温度。喷雾干燥产品最终的含水量（干燥失重）由干燥尾气的水蒸汽分压pw或相对湿度决定。由于在绝大多数的抗生素喷雾干燥过程中，热空气的相对湿度是不加以控制的，而在其他因素相同的情况下，干燥温度对空气相对湿度产生决定性影响，因此出风温度就成为决定产品干燥失重的关键指标。出风温度越高，干燥尾气的相对湿度越低，水蒸气分压pw越低，有利于水分从产品表面向热空气中扩撒，最终产品的干燥失重越低，反之则干燥失重越高。在无菌抗生素生产中，干燥失重是产品质量的一个关键指标。因此，在一般无菌抗生素喷雾干燥生产中，干燥的出风温度都作为关键指标来控制。
2 雾化空气压力
雾化器一般被认为是喷雾干燥设备的核心。气流式雾化器一般分为二流体、三流体、四流体雾化器，用来雾化粘度不同的料液[5]。出于无菌系统灭菌的需要，低粘度的抗生素喷雾干燥一般采用二流体雾化器。这就涉及到雾化空气压力这个影响干燥产品粒度分布的关键指标。一般喷雾干燥的雾化空气压力为0.3～0.7MPa，但在低粘度抗生素喷雾干燥中，雾化空气压力一般维持在0.1～0.2 MPa。其原因一是考虑到干燥粉体的流动性。雾化空气压力越高，干燥粉体粒度越小，其流动性就差，给后续制剂产品的分装及下一步加工带来不便。因此为满足下一步制剂产品的分装要求，降低雾化空气压力，增大粉体粒度从而增加粉体流动性。降低雾化空气压力的另一个原因在于适应干燥过程的分装。众所周知，粉体粒径在小到一定程度时，由于微粒间的相互作用，粒度越小，粉体的堆密度越小，反之粒度越大，粉体堆密度越大。因此在喷雾干燥中为满足产品分装问题，降低生产成本而降低雾化空气压力。同时，雾化空气压力对产品的干燥失重也起到一定的作用，即雾化空气压力越高，料液雾化粒径越小，干燥过程中热交换的表面积越大，干燥效果越好。因此在抗生素喷雾干燥过程中，雾化空气压力的适当调整，也可以起到微调产品干燥失重的效果。