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原料药精制专用单锥真空干燥机选型设计分析

信息来源:本站 | 发布日期: 2019-11-01 | 浏览量:252
摘要:在原料药精制干燥车间进行整改过程中,可能首先想到的是干燥设备的正确选型问题,单锥真空干燥机选型涉及正确掌握干燥过程中的物性变化、生产规模、产品热敏性、含有机溶剂的处理对策、尾气粉尘处理以及节能等许多因素…

      迄今还有许多生产规模相当大的中药厂及合成药厂,无论是结晶性滤饼、膏糊状或液态原料药,不考虑规模和物性,统统采用由许多台热风循环烘箱组成的烘箱群进行精制干燥。每天要处理数百个干燥料盘的加料和卸料,繁重体力劳动自然很难像在实验室中一样,可慢条斯理地去操作,导致生产现场湿物料狼籍遍地,干物料粉尘飞扬,操作人员满身满脸沾上了药品粉尘,料盘早已被敲击得遍体坑坑洼洼,操作环境显然离GMP要求甚远。这些情况给制药企业GMP认证工作带来极大困难,许多制药企业正在为GMP认证或加速整改而犯愁。

      在原料药精制干燥车间进行整改过程中,可能首先想到的是干燥设备的正确选型问题,选型正确是否会对整改结果产生很大影响。选型正确合理使整改工作事半功倍,相反则事倍功半,并影响今后长远的生产。因为单锥真空干燥机选型涉及正确掌握干燥过程中的物性变化、生产规模、产品热敏性、含有机溶剂的处理对策、尾气粉尘处理以及节能等许多因素。
   (1) 原料药的热敏性
      各种原料药都存在不同程度热敏性,干燥加热过程中温度超过了药品能承受的温度时,会引起药品效价降低或色泽泛深。选型时必须了解干燥设备提供的热源温度范围,必须能使热源温度控制在药品热敏温度安全范围内。可是对加热源温度迄今还存在一定的认识误区,特别在真空干燥箱方面误认为在真空下物料温度不会升高,殊不知只有当物料含水量较高时才存在此情况,当含水量降低或达到干燥状态时,因无水分会源源不断地带走热量而使物料温度升高,一直可升高到与加热源温度平衡。如加热源温度为 130℃,则干燥物料温度也会上升到接近130℃,即使真空干燥箱内真空度达到极高水平。所以药品精制单锥真空干燥机的热源温度必须能严格控制在药品热敏温度范围以下。
       热源温度固然对干燥热敏原料药十分重要,此外还应该考虑热源的加热效率。高效率热源可缩短干燥时间,减少药品受热时间同样有利于提高药品质量。现各种药品干燥机基本上采用低于100℃的低温饱和蒸汽或热水作热源。这二种热源都能确保药品热敏温度需要,但热水加热属于显热加热,进出口存在温度差,而低于100℃的饱和蒸汽加热则属于潜热加热,蒸汽所到之处温度完全一致而无温度差,蒸汽冷凝给热系数远大于热水。热水加热必须要达到一定流速,而不少热水加热式干燥机结构十分不利于热水均匀快速流通,更加重了加热温度不均匀性。综上所述,显然药品干燥设备的热源以取低温饱和蒸汽为佳。
   (2) 原料药的粘壁结团性
       粘壁结团现像常见于干燥含有淀粉、蛋白质及糖类等物料时,加热时这类物料会不同程度地粘结在加热壁面上,物料也会互相粘结成团,会严重影响传热。全玉米酒糟是很典型的一种,有些含淀粉辅料药品也有一定程度粘壁性,一些呈针形纤细结晶合成药滤饼,因晶形结构原因,离心过滤后滤饼呈浆粕状,外形似很干但滤饼中实际含水量仍很高,这种滤饼在作静置烘箱干燥时一切都很正常,干燥后仍保持干燥前外形,但如果作动态干燥,则物料中水分在运动碰撞中渗出表面而粘结成团,由小团扩大成大团,使加热接触表面积减少而影响传热,阻碍干燥脱水速度。当然一些含淀粉及糖类的糊状或液态中药浸膏其粘壁结团性更强了。
       对于许多易粘壁结团的物料,目前基本上是采用将干燥后粉体产品返混于进料中,目的使干湿料混合后将平均含水降低至粘壁结团性消失。这是一种不得已措施,干品返混会影响干燥机效率,也增加操作复杂性。
   (3) 含有机溶剂回收
       许多合成药往往在有机溶剂中结晶,其滤饼中自然含有相当数量有机溶剂。有机溶剂回收后就成为宝贵资源,如果任溶剂蒸气随尾气排放至大气中,即污染大气环境又浪费宝贵资源。所以干燥含有机溶剂的药品原则上应采用真空干燥方法,因其尾气中不含惰性气体,很容易冷凝回收。如果采用热空气直接加热干燥方法,再要从大量空气中回收就非常困难。
   (4) 尾气粉尘处理
       节能型单锥真空干燥机排放的尾气含惰性气体极微少,基本上是水蒸汽或水蒸汽和有机溶剂蒸气的混合气体,其气量之少是热空气直接干燥法无法比拟的。在干燥开始阶段物料含水量大而湿润,故尾气中粉尘极少,在干燥到物料出现粉尘阶段时水分已蒸发大半,此时排出的水蒸汽量也大大减少,由尾气夹带出的粉尘量自然出大幅度下降。鉴于这种过程情况,在真空动态干燥机中也只要设简单的尾气过滤器就能将粉尘全部截留在干燥机内,毋需因设体外复杂庞大的回收系统,并由此而带来系统保温、清洗、回收等一系列困难。
   (5) 节能
       单锥真空干燥机操作时无空气介入,不存在大量热空气带走热量问题,干燥设备外部一般均设良好保温设施,特别是各种内加热式干燥机的外表面积很小,散热损失也相应减少。

       原料药品种成千上万物性各异,为了提高原料药精制生产整体水平,常州百得干燥研制的单锥真空干燥机能有效地解决传统干燥设备工时长、效率低、噪音大、易结块、多漏点、维护难、操作及清洗不便等缺陷,是原料药行业内所使用国内外同类设备中单位能耗低、效率高、效果好的一款高效率多功能干燥设备。


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