3章制粒干燥设备课件.ppt

1、第一节 制粒设备制粒是将细小粉末、颗粒经过加工，制成具有一定形状与大小粗粒状物的操作。制粒目的：制粒目的：1.改变流动性 压片2.防止成分离析3.防止粉尘4.调整堆密度、改善压片传力一、湿法制粒设备（一）摇摆式颗粒机 特点特点:具有产量较大，结构简单，操作、装卸及具有产量较大，结构简单，操作、装卸及清理方便清理方便适用范围适用范围:既适用于湿法制粒，又适用于干法制既适用于湿法制粒，又适用于干法制粒，亦适用于干颗粒的整粒。粒，亦适用于干颗粒的整粒。结构结构:由加料斗、滚轴、筛网等组成由加料斗、滚轴、筛网等组成工作原理工作原理:强制挤出制粒强制挤出制粒（二）高速混合制粒机 制粒机理制粒机理:在搅拌

2、浆作用下使物料混合并按一定方向翻动、分散甩向器壁后向上运动，形成较大颗粒；在高速旋转的切割刀作用下将大块颗粒切割绞碎成大小均匀的颗粒。特点：特点：混合制粒时间短(一般810min),生产效率高；制得的成品颗粒大小均匀、质地结实、细粉少，流动性好,既适用于胶囊剂颗粒,也适合压片的颗粒；操作简单,清洗方便；操作处于全封闭状态，符合GMP要求。（三）流化喷雾制粒机 工作原理工作原理:粉末粒子粉末粒子在流化床受到加热在流化床受到加热空气预热和混合，空气预热和混合，喷嘴将黏合剂雾化喷嘴将黏合剂雾化喷入，使物料粘合、喷入，使物料粘合、聚集成颗粒；热的聚集成颗粒；热的气流带走颗粒中的气流带走颗粒中的水分，得

3、到干燥的水分，得到干燥的颗粒。颗粒。制粒原理制粒原理复合制粒复合制粒搅拌制粒搅拌制粒二、干法制粒设备干法制粒机干法制粒机内部结构内部结构课堂互动v前面学习的制颗粒设备中哪些适合干法制粒？哪些适合湿法制粒？v哪些设备中可以直接加入粉末和黏合剂？第二节 干燥设备干干 燥燥利用适宜的方法除去固体、半固体中利用适宜的方法除去固体、半固体中的湿分从而获得干燥物品的工艺操作的湿分从而获得干燥物品的工艺操作压力压力常压干燥常压干燥 将物料置放在常压下进行的干燥将物料置放在常压下进行的干燥真空干燥真空干燥 将物料置放在真空环境中进行的干燥将物料置放在真空环境中进行的干燥干干燥燥方方法法机械干燥机械干燥 在机械

4、设备挤压等操作下进行的干燥在机械设备挤压等操作下进行的干燥热能干燥热能干燥冷冻干燥冷冻干燥热能干燥是使物料中热能干燥是使物料中湿分汽化移除的过程湿分汽化移除的过程 加热干燥加热干燥干燥原理干燥原理 P Pw w P P P Pw w=P=P P Pw w P P发生干燥，压差越大，速发生干燥，压差越大，速率越大。率越大。达到平衡，干燥停止。达到平衡，干燥停止。即使不断加热，也不能干即使不断加热，也不能干燥，反而吸潮。燥，反而吸潮。固体湿物料的干燥过程一、固体湿物料的干燥过程一、固体湿物料的干燥过程 1.厢式干燥器二、干燥设备厢式干燥器又称为盘式干燥器或室式干燥厢式干燥器又称为盘式干燥器或室式干

5、燥器，是典型的间歇式干燥设备。器，是典型的间歇式干燥设备。厢式干燥器由箱体、加热器和温度控制系厢式干燥器由箱体、加热器和温度控制系统三部分组成。统三部分组成。干燥介质：干燥介质：热空气热空气 穿流式、平流式、真空式穿流式、平流式、真空式气流状态：气流状态：（1 1）水平气流厢式干燥器）水平气流厢式干燥器 干燥室中设计有若干层搁物架搁置干燥室中设计有若干层搁物架搁置浅盘，干燥时，将物料按浅盘，干燥时，将物料按10mm10mm100mm100mm的的厚度铺置在浅盘中，加热空气由空气整厚度铺置在浅盘中，加热空气由空气整流板均匀进入干燥室各层之间，从物料流板均匀进入干燥室各层之间，从物料的上方流过。物

6、料中的水分蒸发成蒸汽，的上方流过。物料中的水分蒸发成蒸汽，随空气排出。随空气排出。水平气流厢式干燥器的进气速度取决于物料的粒度，其水平气流厢式干燥器的进气速度取决于物料的粒度，其大小使物料不被气流带走为宜，一般为大小使物料不被气流带走为宜，一般为 sm10sm1（2 2）穿流厢式干燥器）穿流厢式干燥器 在穿流厢式干燥器中，在穿流厢式干燥器中，盛装物料的浅盘具有微小盛装物料的浅盘具有微小的气孔，热空气从气孔向的气孔，热空气从气孔向上穿过物料层，与物料直上穿过物料层，与物料直接基础传热，使水分蒸发，接基础传热，使水分蒸发，并带走。并带走。（3 3）.厢式真空干燥器厢式真空干燥器 厢式真空干燥器具有

7、良好的密封效果，放置浅盘的盘架厢式真空干燥器具有良好的密封效果，放置浅盘的盘架由空心管制作而成，加热气体从空心管的管程中通过，不由空心管制作而成，加热气体从空心管的管程中通过，不与物料直接基础，借对流和传导方式对物料进行加热。与物料直接基础，借对流和传导方式对物料进行加热。厢式真空干燥器的厢式真空干燥器的结构结构 厢式真空干燥器的干燥室与真空管路相通，物料蒸厢式真空干燥器的干燥室与真空管路相通，物料蒸发出的水气或其他蒸气沿真空管路流动，在干燥室外冷发出的水气或其他蒸气沿真空管路流动，在干燥室外冷井中冷凝成液体。在进行真空干燥时需开启真空泵以维井中冷凝成液体。在进行真空干燥时需开启真空泵以维持一

8、定的真空度。持一定的真空度。厢式真空干燥器适用于热敏性、易氧化及易燃烧物厢式真空干燥器适用于热敏性、易氧化及易燃烧物料的干燥。料的干燥。厢式干燥器构造简单，设备投资少，适应性较强，但厢式干燥器构造简单，设备投资少，适应性较强，但劳动强度大，设备利用率低，热利用率也低，产品质量不劳动强度大，设备利用率低，热利用率也低，产品质量不均匀。均匀。厢式干燥器适用于小规模多品种、要求干燥条件变动厢式干燥器适用于小规模多品种、要求干燥条件变动大及干燥时间长等干燥操作。大及干燥时间长等干燥操作。（二）带式干燥器 带式干燥器由箱体、温度控制器、加热器、载物小车等设带式干燥器由箱体、温度控制器、加热器、载物小车等

9、设备组成。备组成。1.1.箱体箱体 带式干燥器的干燥室是一个深远狭长的隧道，在隧道内带式干燥器的干燥室是一个深远狭长的隧道，在隧道内铺设了两根铁轨，载物小车在铁轨上运行。铺设了两根铁轨，载物小车在铁轨上运行。带式干燥器带式干燥器 洁净区洁净区非洁净区非洁净区进料端进料端出料端出料端2.2.加热器加热器 有电热式和蒸汽式两种，一般设计安装在洞道的顶有电热式和蒸汽式两种，一般设计安装在洞道的顶层，与进风口紧密相连。层，与进风口紧密相连。3.3.温度控制器温度控制器 洞道式干燥器的温度控制器已经采用微电脑控制技术，洞道式干燥器的温度控制器已经采用微电脑控制技术，自动转化灵敏，控制精度高，自动化程度高

10、。自动转化灵敏，控制精度高，自动化程度高。4.4.带式干燥器的空气流带式干燥器的空气流 加热空气并流、逆流或两端进中间出等加热空气并流、逆流或两端进中间出等方式。方式。进风口和排风口都设计在进料端，与物料形成逆流流程。出风口热进风口和排风口都设计在进料端，与物料形成逆流流程。出风口热风回流通道，通过阀门操作可调节排风量和回风量之间的比例。风回流通道，通过阀门操作可调节排风量和回风量之间的比例。空气被预热器加热并强空气被预热器加热并强制地连续流过物料表面，制地连续流过物料表面，通过热交换将物料中的通过热交换将物料中的水分蒸发带走，从而达水分蒸发带走，从而达到干燥物料的目的。到干燥物料的目的。带式

11、干燥器带式干燥器带式干燥器的结构带式干燥器的结构smsm 在制药生产中主要用于各种玻璃瓶器皿的干燥灭菌。所使用的干燥在制药生产中主要用于各种玻璃瓶器皿的干燥灭菌。所使用的干燥介质为热空气，气流速度一般为介质为热空气，气流速度一般为2 2 3 3 或更高。或更高。smsm红外线带式灭菌干燥器红外线带式灭菌干燥器流化态流化态 加热空气从下部通入向上流动，穿过干燥室底部的加热空气从下部通入向上流动，穿过干燥室底部的气体分布板，将分布板上的湿物料吹松并悬浮在空气中，气体分布板，将分布板上的湿物料吹松并悬浮在空气中，物料所处的状态。物料所处的状态。流化床流化床 进行流化态操作的设备进行流化态操作的设备

12、制药行业所使用的流化床干燥装置可分为单层流化床、制药行业所使用的流化床干燥装置可分为单层流化床、多层流化床、卧式多室流化床、塞流式流化床、振动流化床、多层流化床、卧式多室流化床、塞流式流化床、振动流化床、机械搅拌流化床等。机械搅拌流化床等。（三）流化床干燥器流化床干燥器流化床干燥器流化床干燥器由鼓风流化床干燥器由鼓风机、加热器、螺旋加机、加热器、螺旋加料器、流化干燥室、料器、流化干燥室、旋风分离器、袋滤器、旋风分离器、袋滤器、气体分布板组成。气体分布板组成。操作注意事项操作注意事项1.1.沟流和死床沟流和死床 加热空气流速大于流化所需要的临界流速而床层不流化，湿物加热空气流速大于流化所需要的临

13、界流速而床层不流化，湿物料层被空气吹成了若干条沟槽，这种现象叫沟流料层被空气吹成了若干条沟槽，这种现象叫沟流 。产生沟流后沸腾式干燥不能进行叫死床。产生沟流后沸腾式干燥不能进行叫死床。消除沟流和死床的办法有加大气流流速；对物料进行预干燥；消除沟流和死床的办法有加大气流流速；对物料进行预干燥；通过实验选择空气分布板等方法。通过实验选择空气分布板等方法。2.2.腾涌腾涌 上升的气流穿过气流分布板后，形成气泡，且相互汇集成更大的气泡，上升的气流穿过气流分布板后，形成气泡，且相互汇集成更大的气泡，直径接近床层直径，并将湿物料如活塞般抛起，到达一定的高度后崩裂，直径接近床层直径，并将湿物料如活塞般抛起，

14、到达一定的高度后崩裂，碎裂颗粒被向上抛送后纷纷落下，这种现象叫腾涌。碎裂颗粒被向上抛送后纷纷落下，这种现象叫腾涌。雾干燥是将原料液分散成雾滴，以热空气与雾滴接触使物料干燥的过程。雾干燥是将原料液分散成雾滴，以热空气与雾滴接触使物料干燥的过程。（一）喷雾干燥器的组成（一）喷雾干燥器的组成 喷雾干燥装置由空气预喷雾干燥装置由空气预热器、气体分布板、雾热器、气体分布板、雾化器、喷雾干燥室、高化器、喷雾干燥室、高压液泵、无菌过滤器、压液泵、无菌过滤器、贮液罐、抽风机、旋风贮液罐、抽风机、旋风分离器等部件组成。分离器等部件组成。（四）喷雾干燥器喷雾干燥器的组成及工艺流程喷雾干燥器的组成及工艺流程 原料由

15、料液贮槽经无菌过滤器过滤后用高压泵送至雾化器喷原料由料液贮槽经无菌过滤器过滤后用高压泵送至雾化器喷成雾滴。空气经过滤器过滤后用风机送至加热器加热，通过气体成雾滴。空气经过滤器过滤后用风机送至加热器加热，通过气体分布板进入喷雾干燥室。在干燥室中，热空气与雾滴接触而被干分布板进入喷雾干燥室。在干燥室中，热空气与雾滴接触而被干燥。完成加热后的空气经旋风分离器除去其中夹带的干燥物料后，燥。完成加热后的空气经旋风分离器除去其中夹带的干燥物料后，用抽风机排空。干燥产品收集在干燥器和旋风分离器底部的接料用抽风机排空。干燥产品收集在干燥器和旋风分离器底部的接料桶中。桶中。在喷雾干燥器过程中，雾滴的大小与均匀程

16、度对产品质量影在喷雾干燥器过程中，雾滴的大小与均匀程度对产品质量影响很大。若雾滴不均匀，就会出现大颗粒还未干燥到规定指标、响很大。若雾滴不均匀，就会出现大颗粒还未干燥到规定指标、小颗粒已干燥过度而变质的现象。小颗粒已干燥过度而变质的现象。注意：注意：雾化器结构示意图雾化器结构示意图离心雾化器离心雾化器 离心雾化器是一个圆盘，盘上有放射形叶片，由电动机传动，圆离心雾化器是一个圆盘，盘上有放射形叶片，由电动机传动，圆盘转速为盘转速为 。minr20000minr4000 将料液送入高速旋转的圆盘中部，液体受离心力的将料液送入高速旋转的圆盘中部，液体受离心力的作用而被径向甩出，到达周边时呈雾状喷洒到

17、干燥室中。作用而被径向甩出，到达周边时呈雾状喷洒到干燥室中。性能及应用性能及应用 离心雾化器具有操作简便、适用范围广、料离心雾化器具有操作简便、适用范围广、料液通道大不堵塞、动力消耗少等优点。但需要有液通道大不堵塞、动力消耗少等优点。但需要有传动装置、液体分布装置和雾化轮，对加工制造传动装置、液体分布装置和雾化轮，对加工制造精度要求高，检修不便。精度要求高，检修不便。压力式雾化器压力式雾化器 压力雾化器由高压泵、喷嘴、旋转室组成。压力雾化器由高压泵、喷嘴、旋转室组成。喷嘴安装在雾化室上部，与旋转室内壁成切线关喷嘴安装在雾化室上部，与旋转室内壁成切线关系。液体压力升高到系。液体压力升高到2MPa

18、2MPa20MPa20MPa后，经喷嘴从后，经喷嘴从切线进人旋转室中，并沿旋转室内壁作高速旋转切线进人旋转室中，并沿旋转室内壁作高速旋转运动，然后从出口小孔处呈雾状喷出运动，然后从出口小孔处呈雾状喷出 。压力雾化器结构简单、操作及检修方便，需压力雾化器结构简单、操作及检修方便，需要有高压泵配合使用，喷嘴孔径较小，易堵塞且要有高压泵配合使用，喷嘴孔径较小，易堵塞且磨损大，压力雾化器适用于低粘度的液体，不适磨损大，压力雾化器适用于低粘度的液体，不适用于高粘度液体及悬浮液。用于高粘度液体及悬浮液。性能及应用性能及应用气流式雾化器气流式雾化器 用压强为用压强为 的空气从环形喷嘴高速喷出，因的空气从环形

19、喷嘴高速喷出，因高速气流产生了负压，从而将中心喷嘴处的料液以膜状吸出，液膜与高速气流产生了负压，从而将中心喷嘴处的料液以膜状吸出，液膜与高速气体在环形喷嘴内侧混合，并分散成雾滴。高速气体在环形喷嘴内侧混合，并分散成雾滴。700kPakPa150 气流式雾化器构造简单、气流式雾化器构造简单、磨损小，适用于各种粘度的料磨损小，适用于各种粘度的料液。操作弹性大，可利用气、液。操作弹性大，可利用气、液比控制雾滴尺寸，但压缩空液比控制雾滴尺寸，但压缩空气用量大，消耗的动力多。气用量大，消耗的动力多。（三）物料与干燥介质的接触方式（三）物料与干燥介质的接触方式 在干燥室内雾滴与干燥介质接触方式有并流、逆流

20、和混流在干燥室内雾滴与干燥介质接触方式有并流、逆流和混流三种三种.并流：并流：空气和料液都从干燥器顶部进人，雾化器也装在顶空气和料液都从干燥器顶部进人，雾化器也装在顶部，两者向下作并流流动。部，两者向下作并流流动。逆流：逆流：若空气改从干燥器的底部送人，雾化器仍装在顶部若空气改从干燥器的底部送人，雾化器仍装在顶部则为逆流接触。则为逆流接触。混流：混流：若雾化器装在干燥室底部，空气由顶部向下吹，则二若雾化器装在干燥室底部，空气由顶部向下吹，则二者先作逆流流动，后转为并流，属于混流接触。者先作逆流流动，后转为并流，属于混流接触。喷雾干燥器的特点喷雾干燥器的特点 物料的干燥时间短，通物料的干燥时间短

21、，通常为常为15s15s30s30s，甚至更少；，甚至更少；产品可制成粉末状、空心球产品可制成粉末状、空心球状或疏松圆粒状，工艺流程状或疏松圆粒状，工艺流程简单，原料进人干燥室后即简单，原料进人干燥室后即可获得产品。可获得产品。（五）其他干燥设备 波长在0.721000m范围 红外线辐射器产生的电磁波被物料表面吸收后转变为热量，向湿物料辐射供热，使物料中的湿分受热气化，空气带走湿气而干燥。利用远红外线辐射作为热源，安全、卫生、干燥速度快、但耗电量大，设备投入高。1 1红外线干燥器红外线干燥器2 2微波干燥器微波干燥器 微波是一种高频（微波是一种高频（300MHz300MHz3000GHz300

22、0GHz）电磁波，波长）电磁波，波长=0.1mm=0.1mm1 1之间。之间。将湿物料置于微波内，其中湿分分子强烈震动并产生剧将湿物料置于微波内，其中湿分分子强烈震动并产生剧烈的碰撞和摩擦，使温度升高，湿分挥发而除去。烈的碰撞和摩擦，使温度升高，湿分挥发而除去。有一定的穿透力；微波加热是一种内部加热方式，且含有一定的穿透力；微波加热是一种内部加热方式，且含水量较多的部位，吸收能量也较多，具有自动平衡性能，水量较多的部位，吸收能量也较多，具有自动平衡性能，可避免常规干燥过程中的表面硬化和内外干燥不均现象；可避免常规干燥过程中的表面硬化和内外干燥不均现象；干燥热效率较高，并可避免操作环境的高温，劳动条件较干燥热效率较高，并可避免操作环境的高温，劳动条件较好；安全性较低，泄漏的微波对人体会造成伤害。好；安全性较低，泄漏的微波对人体会造成伤害。