噴霧干燥是采用霧化器將原料液分散為霧滴,并用熱氣體(空氣、氮氣或過熱水蒸氣)干燥霧滴而獲得產(chǎn)品的一種干燥方法。原料液可以是溶液、乳濁液、懸浮液。
實驗室噴霧干燥機將料液分散為霧滴,增大干燥過程的傳熱傳質(zhì)速率。霧化器是噴霧干燥的關(guān)鍵部件之一,目前常用的有3種,即壓力式霧化器、離心式霧化器、氣流式霧化器。
霧化的液體與熱氣流的接觸表面積很大,它與較高溫度的氣流一接觸就迅速進行傳熱傳質(zhì),霧滴水分吸收熱量后又迅速蒸發(fā)成水蒸氣,空氣既作載熱體又作載濕體。在干燥初期,霧滴很小,物料內(nèi)部濕含量的擴散傳遞而造成的干燥阻力幾乎等于零,物料的溫度一直處于物料的表面濕球溫度,為恒速干燥階段。在物料表面沒有充水分時,物料就開始升溫并在內(nèi)部形成溫度梯度,為降速干燥階段。若當(dāng)溫度梯度很大,物料內(nèi)部的蒸汽壓大于物料粒子表面內(nèi)聚力時,粒子即會爆開,瞬時增大傳質(zhì)蒸發(fā)表面。因此噴霧干燥的粉末大多是非球形。
實驗室噴霧干燥機的特點
1)干燥速度快。料液經(jīng)噴霧后,表面積大大增加,在高溫氣流中,瞬間就?可蒸發(fā)95%-98%的水份,完成干燥時間僅需數(shù)秒鐘。
2)采用并流型噴霧干燥形式能使液滴與熱風(fēng)同方向流動,雖然熱風(fēng)的溫度較高,但由于熱風(fēng)進入干燥室內(nèi)立即與噴霧液滴接觸,室內(nèi)溫度急降,而物料的濕球溫度基本不變,因此也適宜于熱敏性物料干燥。
3)使用范圍廣。根據(jù)物料的特性,可以用于實驗室噴霧干燥機,大多特性差異很大的產(chǎn)品都能用此機生產(chǎn)。
4)整個操作密閉性,適用于潔凈生產(chǎn)區(qū)域。由于噴霧干燥操作在密閉的塔
內(nèi)進行,避免了交叉污染和粉塵飛揚,適合于制藥工業(yè)中原料藥生產(chǎn),特別是無菌原料藥的生產(chǎn)。
5)由于干燥過程是在瞬間完成的,產(chǎn)成品的顆粒基本上能保持液滴近似的?球狀,產(chǎn)品具有良好的分散性,流動性和溶解性。