CN100333707C - 中药浓缩液喷雾干燥工艺及设备 - Google Patents

Abstract

中药浓缩液喷雾干燥工艺及设备，其设备是在喷雾干燥塔(7)前设置有杀菌装置(30)；在供液罐(1)与喷雾干燥塔的连接管路上设有供液泵(2)，在供液泵后连接有一回转到供液罐的管路以形成一循环回路(26)；在干燥风的热风管路(23)上设有粗效空气过滤器(3)、空气加热器和精密空气过滤器(16)；收集产品的旋风分离装置采用二级旋风分离器(9)、(10)，第二级旋风分离器为双旋风分离塔结构。工艺流程是将经均质化预处理的药液与热空气同时送入喷雾干燥塔内喷雾干燥成颗粒，再进入旋风分离器进行产品的分离和收集。本发明能耗低、干燥强度大、效率高、成品不结块、收得率高、可自动控制干燥全程。

Description

中药浓缩液喷雾干燥工艺及设备

技术领域

本发明涉及一种对中药浓缩液进行喷雾干燥处理的工艺以及用于这种工艺的设备。

背景技术

目前应用较多的中药药液干燥方法中，采用真空干燥、冷冻干燥和热风循环烘箱的干燥效果不理想，不仅干燥不均匀、易结块、效率低和干燥时间长，而且进出料均需人工操作、易受污染、操作环境恶劣。沸腾干燥床干燥效率高，但易结块且噪声大。在制药和食品准备领域中广泛采用的冷冻干燥法是利用液态氮在-20℃～-160℃的低温下进行干燥处理，真空干燥法是在50～400hPa的压力下，低于35℃的温度条件下进行干燥处理，冷冻干燥法和真空干燥法需要大规模的设备，而且还很难采用连续的生产步骤，生产方法显得麻烦费力；同时，冷冻干燥或真空冷冻干燥后，研磨和均质化等必须的附加步骤又使生产过程变得更加繁琐。喷雾干燥是目前较先进的干燥装备，它是利用微粒化装置将溶液制成小液滴，然后小液滴再与相对高温的干燥风接触，从而将水分蒸发的一种方法，但现有的工艺和设备技术水平低，例如整个工艺中杀菌不充分，导致药液和最终制得的干燥品含菌量过高，由于药液粘稠度不均匀，造成喷雾不稳定，严重影响干燥成品的质量，以及成品收集率低，浪费大等，还难于处理浓度较高的药液，且干燥强度低、返料比较大。

发明内容

本发明的目的正是为了克服上述现有技术的不足而提供一种占地少、能耗低、干燥强度大、效率高、成品不结块、收得率高、整个生产过程封闭进行、能满足国内外GMP对药品生产的规范要求、不污染环境、并可对干燥全程实行自动控制的中药浓缩液喷雾干燥工艺以及用于这种工艺的设备。

本发明的目的是通过如下技术方案实现的。

中药浓缩液喷雾干燥工艺，其工艺流程是：①、将需干燥的浓缩药液加入供液罐内加热、搅拌，并在由供液罐、供液泵和连接管道之间组成的循环回路中进行循环，边加热、搅拌边循环，以进行药液的均质化和温度的恒定预处理，并稳定供液泵后续进入喷雾干燥塔的流量；②、将预处理后的浓缩药液定量的与经过过滤、加热处理后的热空气同时送入喷雾干燥塔内，浓缩药液通过喷雾器被高速旋转喷成雾状，与高温热空气充分接触，并快速干燥成颗粒；③、将干燥后的颗粒通过气力输送进入旋风分离器进行最终产品的分离、收集。

本发明在喷雾干燥过程中供液罐内的温度为60～90℃，进入喷雾干燥塔的热空气温度为150～160℃，旋风分离器内的温度为80～100℃；浓缩药液被喷雾后的液滴尺寸为50～100μm；将浓缩药液在进入喷雾干燥塔的送液管路上进行加热杀菌处理，加热温度为80～95℃。

用于本发明工艺的喷雾干燥设备，是在喷雾干燥塔前设置有杀菌装置对药液进行杀菌处理；在供液罐与喷雾干燥塔的连接管路上设置有供液泵，并在供液泵后连接有一回转到供液罐的管路，在供液罐与供液泵之间形成一循环回路；在热风管路上依次设置有粗效空气过滤器、空气加热器和精密空气过滤器；旋风分离装置采用二级旋风分离器，并且第二级旋风分离器采用双旋风分离塔结构，所述的双旋风分离塔结构是一个入风口，内部为两个风力旋向相反的旋风分离塔，对应有两个分离产品出口。

所述的杀菌装置为设置于供液罐与喷雾干燥塔之间连接管路上的管式或板式加热杀菌器；所述的空气加热器是两级空气加热器，其第一级是蒸汽加热的空气加热器，第二级是电加热的空气加热器；在压缩空气管路上设置有过滤干燥装置；在一级旋风分离器与连接循环回路和喷雾器的管道之间连接有通路和电控阀；在供液罐和定量供液泵之间的连接管道上设置有控制阀，在供液泵与喷雾器之间的连接管道上设置有流量计和控制阀；在供液罐、热风管路和一级旋风分离器上均设置有温度指示控制计；在喷雾干燥塔的罐壁设有水冷却管路及水冷却夹套；在离心喷雾器上设置有冷却装置；在供液罐、喷雾干燥塔及药液经过的管路上均设置有连接清洗装置的接口。

本发明的工艺和设备大大优化了对浓缩药液的干燥制备步骤，整个工艺流程清晰、简捷明了，设备结构合理，自动化水平高。本发明设置杀菌装置对药液进行加温杀菌，可有效杀死药液中的细菌，使药液达到药品生产的卫生要求，设置循环回路对欲进行喷雾干燥的药液预先进行均质化处理，可使进入喷雾干燥的药液粘稠度、成分温度均匀，并能稳定供液泵到喷雾干燥塔的流量，便于稳定后续的雾化效果以确保干燥后的成品质量。所设置的空气两级过滤和两级加热工艺使得进入喷雾干燥塔的干燥空气清洁并保持足够高的温度，以提高被干燥成品的洁净度和提高干燥效率。所设置的两级旋风分离装置及双旋风分离塔结构可以有效地提高成品收得率。在压缩空气管路上设置的过滤干燥装置可以对通入附着物扫落装置中的压缩空气预先进行过滤和干燥，以免将不干净和水分较高的空气带入喷雾干燥塔。所设置的控制仪表及控制系统便于对整个设备的运行情况和工作过程进行监控，以保证设备运行的稳定、流畅和实现自动控制。本发明所采用的设备结构紧凑合理，干燥处理得到的成品不结块，呈微小的颗粒状，便于后续的旋风分离设备收料且收得率高，同时小颗粒的干燥物在后续的压缩成型等过程中由于施加于颗粒上的压力非常小，不易产生静电作用，便于制成片剂。下面结合说明书附图进一步阐述本发明的内容。

附图说明

图1为本发明的工艺示意图；

图2为本发明的设备结构示意图；

图3为图2的A-A截面图。

具体实施方式

如图1、图2所示，本发明的设备包括有喷雾干燥塔7，在喷雾干燥塔7内设置带压缩空气喷吹管21的可旋转的附着物扫落装置8，附着物扫落装置8与压缩空气管路28连接，在压缩空气管路28上设置过滤干燥装置29。在喷雾干燥塔7的上部设置离心喷雾器6，喷雾器6与输入过滤热空气的热风管路23连接，在热风管路23的另一端设置两级空气过滤器和两级空气加热器，即从空气入口开始，顺序设置粗效空气过滤器3、采用蒸汽加热方式的空气加热器5、采用电加热方式的空气加热器15和精密空气过滤器16。本发明的设备还包括一由供液罐1和定量供液泵2以及连接管道组成的循环回路26，在其连接管道上设置控制阀，在供液罐1底部设置加热夹套25，在供液罐内设置搅拌装置12。在供液泵2与喷雾器6之间设置流量计14、电控阀22和杀菌装置30。在喷雾干燥塔7的下部连接出风管24，出风管后连接两级旋风分离器9和10，第二级旋风分离器10的结构如图3所示，为一个入风口，在内部分为两个风力旋向相反的旋风分离塔。在一级旋风分离器9与连接循环回路26和喷雾器6的管道之间连接通路27，并与电控阀22连接。在热风管路23前端设置送风风机4，在二级旋风分离器后面设置排风风机11。在供液罐1、热风管路23和一级旋风分离器9与二级旋风分离器10之间分别设置温度指示控制器13、17、18，并将这些仪表与控制系统连接。在喷雾干燥塔7的罐壁设置水冷却管路31及水冷却夹套32，用于对干燥塔罐壁进行冷却降温，防止低熔点物料的热熔性粘壁。在供液罐1、喷雾干燥塔7及药液经过的管路上均设置有连接清洗装置的接口。

操作工艺流程如下：确认蒸汽和压缩空气的压力，打开喷雾器6的冷却装置，确认供液罐1内浓缩液的量(液面)、水分、温度；调整定量供液泵2的供液量，调整好离心喷雾器6的转速，在旋风分离器9、10下面安放干燥产品接收器19和20；设定各温度指示控制计13、17、18的控制温度，一般设定控制温度13为60～90℃，17为150～160℃，18为80～100℃。启动供液罐1的搅拌装置12，向供液罐1的加热夹套25内通入蒸汽，将供液罐1内的浓缩药液加热到设定的温度，蒸汽的通入量由温度指示控制计13通过控制安装于蒸汽管路上的电控阀门控制，运转定量供液泵2，使浓缩液在循环回路26内进行循环；确认冷却装置工作正常后，启动离心喷雾器6、喷雾干燥塔7内的附着物扫落装置8，将压缩空气通入压缩空气喷吹管21；运转排风风机11和送风风机4，空气经过初效空气过滤器3过滤，进入蒸汽加热的空气加热器5，再经过电加热的空气加热器15后，经精密空气过滤器16过滤后通过管道进入离心喷雾器6，其间通过温度指示控制计17控制电加热空气加热器15对热空气的加热量来控制用于干燥的热空气温度。当供液罐1中的浓缩药液均质化处理达到要求后，温度指示控制器18达到设定值时，开启电磁阀22，定量供液泵2的送液发生转换，药液由定量供液泵2输送经杀菌装置30和流量计14后进入离心喷雾器6，高速旋转的雾化喷头将药液雾化成50～100μm的微小液滴，此时小液滴与从精密空气过滤器16过来的热空气在喷雾干燥机塔体内充分混合，由于小液滴一般都控制在50～100μm之间，因此每单位重量的液滴与干燥热风接触的表面积非常大，干燥过程的效率很高。有少量附着在喷雾干燥塔7内壁的干燥颗粒，通过安装在塔体内的附着物扫落装置8上的压缩空气喷吹管21扫落，压缩空气喷吹管21紧贴塔体内壁，按照一定速度围绕塔壁旋转喷出干燥的高压气体，保证干燥机塔体内壁清洁并最大可能的收集成品。干燥后的固体产品随风力输送到一级旋风分离器9，由旋风分离器分离后的产品落入成品接收罐19内，约收到92％～95％的成品，另混有少量产品的风再进入二级旋风分离器10内再次分离，分离后的产品落入成品接收罐20内，约可收到剩余产品中的92％～95％。最后的气体由排气管道排走。最后一批药液生产完成时，停止搅拌装置12，液面下降到罐内液体几乎没有时，添加少量水作为配管内的洗涤水。设备的清洗和清扫，可采用设置在罐体内的高压清洗喷头接口或通过管路接口连接清洗装置。离心喷雾器6是可拆卸式的，可拆卸下来用温水清洗。在离心喷雾器6上设置有冷却系统，运转过程中要注意对喷雾器6的冷却，以免因过热而受损。

本发明的工艺及设备不仅限于制药行业应用，也可以应用到食品、烟草或其相关它领域。

Claims (14)

1、中药浓缩液喷雾干燥工艺，其特征在于，工艺流程是：①、将需干燥的浓缩药液加入供液罐(1)内加热、搅拌，并在由供液罐(1)、供液泵(2)和连接管道之间组成的循环回路中进行循环，边加热、搅拌边循环，以进行药液的均质化预处理，并稳定供液泵后续进入喷雾干燥塔的流量；②、将预处理后的浓缩药液与经过过滤、加热处理后的热空气同时送入喷雾干燥塔(7)内，浓缩药液通过喷雾器被高速旋转喷成雾状，与高温热空气充分接触，并快速干燥成颗粒；③、将干燥后的颗粒通过气力输送进入旋风分离器进行最终产品的分离、收集。

2、根据权利要求1所述的中药浓缩液喷雾干燥工艺，其特征在于，喷雾干燥过程中供液罐内的温度为60～90℃，进入喷雾干燥塔的热空气温度为150～160℃，旋风分离器内的温度为80～100℃。

3、根据权利要求1所述的中药浓缩液喷雾干燥工艺，其特征在于，浓缩药液被喷雾后的液滴尺寸为50～100μm。

4、根据权利要求1所述的中药浓缩液喷雾干燥工艺，其特征在于，将浓缩药液在进入喷雾干燥塔的送液管路上进行加热杀菌处理，加热温度为80～95℃。

5、一种用于如权利要求1所述的中药浓缩液喷雾干燥工艺的喷雾干燥设备，包括有外带加热夹套(25)、内设搅拌装置(12)的供液罐(1)，通过管路与供液罐(1)连接的带有喷雾器(6)和附着物扫落装置(8)的喷雾干燥塔(7)，通入喷雾干燥塔(7)的热风管路(23)，以及连接在喷雾干燥塔(7)后面的旋风分离装置(9)、(10)，附着物扫落装置(8)与压缩空气管路(28)连接，其特征在于：

①、在喷雾干燥塔(7)前设置有杀菌装置(30)对药液进行杀菌处理；

②、在供液罐(1)与喷雾干燥塔(7)的连接管路上设置有供液泵(2)，并在供液泵(2)后连接有一回转到供液罐(1)的管路，在供液罐(1)与供液泵(2)之间形成一循环回路(26)；

③、在热风管路(23)上依次设置有粗效空气过滤器(3)、空气加热器和精密空气过滤器(16)；

④、旋风分离装置采用二级旋风分离器(9)、(10)，并且第二级旋风分离器采用双旋风分离塔结构，所述的双旋风分离塔结构是一个入风口，内部分为两个风力旋向相反的旋风分离塔，对应有两个分离产品出口。

6、根据权利要求5所述的喷雾干燥设备，其特征在于，所述的杀菌装置(30)为设置于供液罐(1)与喷雾干燥塔(7)之间连接管路上的管式或板式加热杀菌器。

7、根据权利要求5所述的喷雾干燥设备，其特征在于，所述的空气加热器是两级空气加热器，其第一级是蒸汽加热的空气加热器(5)，第二级是电加热的空气加热器(15)。

8、根据权利要求5所述的喷雾干燥设备，其特征在于，在压缩空气管路(28)上设置有过滤干燥装置(29)。

9、根据权利要求5所述的喷雾干燥设备，其特征在于，在一级旋风分离器(9)与连接循环回路(26)和喷雾器(6)的管道之间连接有通路(27)和电控阀(22)。

10、根据权利要求5所述的喷雾干燥设备，其特征在于，在供液罐(1)和定量供液泵(2)之间的连接管道上设置有控制阀，在供液泵(2)与喷雾器(6)之间的连接管道上设置有流量计(14)和控制阀。

11、根据权利要求5所述的喷雾干燥设备，其特征在于，在供液罐(1)、热风管路(23)和一级旋风分离器(9)上均设置有温度指示控制计(13)、(17)、(18)。

12、根据权利要求5所述的喷雾干燥设备，其特征在于，在喷雾干燥塔(7)的罐壁设有水冷却管路(31)及水冷却夹套(32)。

13、根据权利要求5所述的喷雾干燥设备，其特征在于，在离心喷雾器上设置有冷却装置。

14、根据权利要求5所述的喷雾干燥设备，其特征在于，在供液罐(1)、喷雾干燥塔(7)及药液经过的管路上均设置有连接清洗装置的接口。

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