關(guān)于廂式干燥器與流化床干燥器差異的解析

成良鈺

中圖分類號：R194 文獻(xiàn)標(biāo)識：A 文章編號：1674-1145（2018）1-000-01

摘 要 廂式干燥器與流化床干燥器二者干燥的差異，對顆粒影響不一樣，為了提高顆粒質(zhì)量，需要控制好干燥的過程。

關(guān)鍵詞 顆粒 溫度 干燥

對于藥品干燥而言，常用的兩種干燥設(shè)備有廂式干燥器與流化床干燥器，我們在生產(chǎn)時，經(jīng)常會出現(xiàn)這種情況，在流化床干燥不行的顆粒改為廂式行了，或者廂式不行改流化床就行了。究竟是什么原因，導(dǎo)致這種變更可行，其實這跟藥品本身的性質(zhì)有關(guān)，以及兩種干燥器的原理不一樣，那二者到底有哪些差異呢？在此做一個簡單的解析：

1、干燥效率。流化床干燥器的干燥效率要比廂式干燥器的干燥效率要高。廂式干燥器在干燥的時候，顆粒不動，熱風(fēng)和顆粒的接觸面積小，熱交換相對要少，干燥時間長。流化床干燥器則是顆粒在熱風(fēng)的鼓動下，處于沸騰狀態(tài)，熱交換好，干燥時間短。

2、操作過程。廂式干燥器需要中途換盤或手工翻動顆粒。流化床干燥器則只需要設(shè)定好進(jìn)風(fēng)溫度即可，即使需要翻動顆粒也是機(jī)器控制，操作方便。

3、干燥后顆粒特點不同。因為兩者干燥時所處的狀態(tài)不同，決定了兩者干燥后顆粒的特點也有所不同。流化床干燥器在工作時，因為顆粒處于沸騰狀態(tài)，顆粒受到的撞擊和摩擦也較大，干燥后顆粒一般呈現(xiàn)出細(xì)粉多，顆粒小，顆粒水分可以被干燥至1.0%甚至更低，含有色素等可能隨水分遷移的物質(zhì)，一般都能比較均勻的分布在顆粒里。廂式干燥器就不同了，干燥后顆粒和濕顆粒比一般沒有什么太大的變化，但顆粒水分沒有沸騰干燥干燥的低，色素等會隨著水分的揮發(fā)而遷移至顆粒表面，造成色差。

廂式干燥器缺點是干燥時間長，若顆粒中有可溶性物料，可能會造成其遷移；而且在干燥過程中很難證明廂體內(nèi)的溫度是均勻的，且在干燥過程中一直接近或者高于設(shè)定溫度。由于一般設(shè)備每點的溫度差異在5-10℃，為了使干燥均勻，達(dá)到過程可控，需要干燥一段時間后，進(jìn)行翻盤以及調(diào)動位置，同時準(zhǔn)確控制入風(fēng)量、入風(fēng)溫度、濕度和干燥時間，從而保證廂內(nèi)的溫度均勻。另外，物料層不能過厚，必要時在干燥盤上打孔，以使空氣透過物料層。

流化床干燥干燥效率高，通常在一小時內(nèi)就可以完成操作，適用于改造熱敏性物料，但不適用于含水量高、易粘結(jié)成團(tuán)的物料干燥。流化床干燥器的干燥效果取決于固體物料的性質(zhì)和入風(fēng)速度。干燥通常分為三個階段：一、流化床預(yù)熱階段，此階段先是顆粒升溫，物料升溫至飽和蒸氣的濕球溫度，水分流失速度漸漸加快；二、恒速干燥失水階段，顆粒表面的空氣接近飽和，干燥速度由氣流的濕度和流速決定，在這個階段，顆粒表面的溫度停留在飽和蒸氣的濕球溫度，通常是30℃左右；三、干燥速率下降階段，此階段水分的遷移速度較慢，不能保證顆粒表面的空氣為飽和蒸氣。干燥速率取決于由于粉末間架橋形成的孔結(jié)構(gòu)喝水分的遷移機(jī)制。因此，物料的溫度不在維持在飽和蒸氣的濕球溫度，開始接近入風(fēng)溫度。

流化床干燥的速率與空氣的性質(zhì)和物料內(nèi)部水分有關(guān)。如在恒速干燥階段，物料中的含水量較多，其表面的水分氣化擴(kuò)散到空氣中，內(nèi)部水分及時補(bǔ)充到表面，保持充分潤濕的表面狀態(tài)，所以恒速干燥階段的干燥速率主要取決于水分在表面的氣化的速率，主要受外部條件的影響。此時通過提高空氣溫度、降低空氣濕度，從而提高傳熱和傳質(zhì)效率；或改善物料與空氣接觸的情況，提高空氣流速使物料表面氣膜變薄，降低傳熱和傳質(zhì)的阻力最終提高干燥速率。

在降速干燥階段，物料內(nèi)部水分向表面移動已不能補(bǔ)充表面氣化水分物料表面逐漸變干，溫度上升，其速率主要由物料內(nèi)部的水分向表面擴(kuò)散的速率決定。而內(nèi)部水分?jǐn)U散的速率主要取決于物料本身結(jié)構(gòu)，形狀和大小等。可通過提高物料溫度，改善物料分散程度，以促進(jìn)內(nèi)部水分向表面擴(kuò)散速率，從而提高干燥速率，改變空氣的狀態(tài)和流速對干燥影響不大。

兩種干燥設(shè)備，都要防止物料龜裂和變形的情況，廂式干燥由于受熱不均勻，極其容易發(fā)生，這樣必須調(diào)節(jié)空氣的濕度，避免變化太大，同時溫度不宜過高，一般不超過60℃。而流化床干燥要統(tǒng)計每種不同的物料干燥過程的溫度變化，找到飽和蒸氣的濕球溫度，建議在降速干燥階段，進(jìn)風(fēng)溫度應(yīng)該適當(dāng)降低，最好不要超過飽和蒸氣的濕球溫度，避免表面干燥太過，出現(xiàn)龜裂的現(xiàn)象。

最后，交叉污染也是顆粒干燥過程中應(yīng)該注意的事項。在使用廂式干燥器時，由于管道和過濾器是公用的，有可能產(chǎn)生交叉污染，因此，除要做好批與批除做好清場工作外，還應(yīng)有防止倒灌裝置。對于流化床干燥器，袋濾器有可能帶來交叉污染；為了避免此類問題的發(fā)生，不同的產(chǎn)品應(yīng)使用不通風(fēng)的袋濾器，做到產(chǎn)品專用。

參考文獻(xiàn)：

[1] 《藥品GMP指南》口服固體制劑P122-P125.