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喷雾干燥具传热快,干燥时间瞬间的特点
2014-8-16 阅读次数:[2582]
喷雾干燥具传热快,水分蒸发迅速,干燥时间瞬间的特点,且制品质量好,质地松脆,溶解性能也好,能改善某些制剂的溶出速率,适用于热敏性药物,此外,喷雾干燥还可用于制备微囊。   染料干燥广泛采用的方法。将染料雾化而去除水分的干燥方法。适用于各类染料的干燥。可以干燥染料细粉、超细粉、无粉尘粉剂及空心颗粒剂。按染料雾化方式可分为三类:(1)气流式雾化,利用压缩空气或水蒸气使料液雾化;(2)压力式雾化,用高压泵把料液从喷嘴高速压出,形成雾状;(3)旋转式雾化,用料液加到雾化器内高速旋转的甩盘(7000~20000r/min)中,将料液快速甩出而雾化。第三种方法的效果好,时间短,劳动生产率高,为染料界所青睐,其缺点是设备投资大,能耗较高。 喷雾干燥原理  通过机械作用,将需干燥的物料,分散成很细的像雾一样的微粒,(增大水分蒸发面积,加速干燥过程)与热空气接触,在瞬间将大部分水分除去,使物料中的固体物质干燥成粉末。喷雾干燥的优缺点喷雾干燥的优点  1.干燥过程非常迅速;   2.可直接干燥成粉末;   3.易改变干燥条件,调整产品质量标准;   4.由于瞬间蒸发,设备材料选择要求不严格;   5.干燥室有一定负压,保证了生产中的卫生条件,避免粉尘在车间内飞扬,提高产品纯度;   6.生产效率高,操作人员少。 喷雾干燥的缺点  1.设备较复杂,占地面积大,一次投资大;   2.雾化器,粉末回收装置价格较高;   3.需要空气量多,增加鼓风机的电能消耗与回收装置的容量;   4.热效率不高,热消耗大。喷雾干燥对设备的要求  1.与产品接触的部位,必须便于清洗灭菌;   2.应有防止焦粉措施,防止热空气产生涡流与逆流;   3.防止空气携带杂质进入产品;   4.配置温度、压力指示纪录仪装置,便于检查生产运转;   5.具有高回收率的粉尘回收装置;   6.应迅速出粉冷却,以提高溶解度、速溶性;   7.干燥室内温度及排风温度,不允许超过100℃,保证安全与质量;   8.喷雾时浓奶液滴与热空气均匀接触,提高热效率;   9.对粘度物质尽量减少粘壁现象。喷雾干燥设备的分类按微粒化方法分类  (1)压力喷雾干燥法:   ①原理:利用高压泵,以70~200大气压的压力,将物料通过雾化器(喷枪),聚化成10~200的雾状微粒与热空气直接接触,进行热交换,短时间完成干燥。   ②压力喷雾微粒化装置:M型和S型,具有使液流产生旋转的导沟,M型导沟轴线垂直于喷嘴轴线,不与之相交;S型导沟轴线与水平成一定角度。其目的都是:设法增加喷雾时溶液的湍流度。   (2)离心喷雾干燥法:   ①原理:利用水平方向作高速旋转的圆盘给予溶液以离心力,使其以高速甩出,形成薄膜、细丝或液滴,由于空气的摩擦、阻碍、撕裂的作用,随圆盘旋转产生的切向加速度与离心力产生的径向加速度,结果以一合速度在圆盘上运动,其轨迹为一螺旋形,液体高着此螺旋线自圆盘上抛出后,就分散成很微小的液滴以平均速度沿着圆盘切径方向运动,同时液滴又受到地心吸力而下落,由于喷洒出的微粒大小不同。因而它们飞行距离也就不同,因此在不同的距离落下的微粒形成一个以转轴中心对称的圆柱体。   ②获得较均匀液滴的要求:a.减少圆盘旋转时的震动b.进入圆盘液体数量在单位时间内保持恒定c.圆盘表面平整光滑d.圆盘的圆周速率不宜过小,rmin=60m/s,乳(100-160m/s)若<60m/s,喷雾液滴不均匀,喷距似乎主要由一群液滴及沉向盘近处的一群细液滴组成,并随转速增高而减小。   ③离心喷雾器的结构:要求:润湿周边长,能使溶液达到高转速,喷雾均匀,结构坚固、质轻、简单、无死角、易拆洗、有较大生产率。 按干燥室形式分类  根据干燥室中热风和被干燥颗粒之间运动方向分类:并流型、逆流型、混流型。牛乳中常采用并流型。并流型可采用较高的进风温度来干燥,而不影响产品的质量。   a.水平并流型   b.垂直下降并流型   c.垂直下降混流型。   d.垂直上升并流型食品的喷雾干燥  有些植物的营养成份会因高温而丧失,对这些植物来    说,冷冻干燥是一个有效的浓缩保存方法,然而,有些植物物确需一定的温度以去除毒性,对这些植物而言,喷雾干燥技术则是再理想不过的了。以大豆为例,其浓缩过程需要一定的温度,以去除一种叫作胰蛋白酶抑制剂( trypsin inhibitors )的物质 ( 这种物质会阻碍消化和分解蛋白质 ) 。   喷雾干燥往往是制造过程中最后的一个步骤,它就是经由不断的喷雾、混合和干燥来使物质从液体变为粉末。在众多储存食物的技术中,喷雾干燥法有其独特的优越性。因为此技术所使用的温度并不是很高,所以在去除微生物污染的同时,仍可以有效保留食物的味道、色泽和营养。   喷雾干燥法通常被用于去除原料中水份。除此之外,它还有着其它多种用途,例如:改变物质的大小、外形或密度,它能在生产过程中协助添加其它成份,有助于生产质量标准最严格的产品。 喷雾干燥法的运作  大豆在喷雾干燥前,必需进行清洗和去皮,并削减脂肪等非蛋白    质成份,从而浓缩出大豆中最有营养的成份,经过这样浓缩后的大豆才能进行喷雾干燥。喷雾干燥的实际过程分好几个步骤:首先,液体产品被输入雾化器中,雾化器中一个高速运作的转轮将液体雾化,从而使产品变为固液体混合的微粒子状态。   在第二个步骤中,雾化微粒被导向一个可控温度及气流的干燥室中,热空气会微粒里的液体蒸发掉。为了使最终的产品符合标准,微粒接触热空气时间必须能够恰到好处,以保持粉末品有一定的水份;同时干燥室里的状态也要受到良好的控制,因为,干燥室体积的大小和气流状况都会影响到产品的营养。   第三个步骤也就是整个程序中的最后一步,将气流中的粉末通过分离器收集到一个容器中,这样形成的最终产品就可以进行包装或与其它成份混合了。特点  干燥速度快。料液经离心喷雾后,表面积大大增加,在高温气流中,瞬间    就可蒸发95%-98%的水份,完成干燥时间仅需数秒钟。   采用并流型喷雾干燥形式能使液滴与热风同方向流动,虽然热风的温度较高,但由于热风进入干燥室内立即与喷雾液滴接触,室内温度急降,而物料的湿球温度基本不变,因此也适宜于热敏性物料干燥。
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