制药净化车间喷雾干燥器是将流化技术应用与液态物料干燥的一种有效的设备。

(一)制药净化车间喷雾干燥器的工作原理

喷雾干燥器的基本原理是利用雾化器将液态物料分散成粒径为10~60μm的雾滴，将雾滴抛掷于温度为120~300的热气流中，由于高度分散，这些雾滴具有很大的比表面积和表面自由能，其表面的湿分蒸气压比相同条件下平面液态湿分的蒸气压要大。热气流与物料以逆流、并流或混合流的方式相互接触，通过快速的热量交换和质量交换，使湿物料中的水分迅速汽化而达到干燥，干燥后产品的粒度一般为30~50μm。喷雾干燥的物料可以是溶液、乳浊液、混悬液或是黏糊状的浓稠液。干燥产品可根据工艺要求制成粉状、颗粒状、团粒状甚至空心球状。由于喷雾干燥时间短，通常为5~30秒，所以特别适用于热敏性物料的干燥。

喷雾干燥的设备有多种结构和型号，但工艺流程基本相同，主要由空气加热系统、物料雾化系统、干燥系统、气固分离系统和控制系统组成。不同型号的设备，其空气加热系统、气固分离系统和控制系统区别不大，但雾化系统和干燥系统则有多种配置。

(二)雾化系统的分类

雾化系统是喷雾干燥器的关键部件。雾化系统对生产能力、产品质量、干燥器的尺寸及干燥过程的能量消耗影响很大。按液态物料雾化方式不同，可以将雾化系统分为气流喷雾法、压力喷雾法、离心喷雾法3种。

1.气流喷雾法：此法是将压力为150~700kPa的压缩空气或蒸汽以≥300m/秒的速度从环形喷嘴喷出，利用高速气流产生的负压力，将液体物料从中心喷嘴以膜状吸出，液膜与气体间的速度差产生较大的摩擦力，使得液膜被分散成为雾滴。

气流式喷嘴结构简单，磨损小，对高、低黏度的物料，甚至含少量杂质的物料都可雾化，处理物料量弹性也大，调节气液量之比还可控制雾滴大小，即控制了成品的粒度，但它的动力消耗较大。

2.压力喷雾法：这种方法是用高压液泵，以2~20MPa的压力，将液态物料从直径0.5mm嘴加压喷出，其静压能转变为动能，使物料分散成雾滴。

压力式喷嘴结构更简单，制造成本低，操作、检修和更换方便，动力消耗较气流式喷嘴要低得多；但应用这种喷嘴需要配置高压泵，料液黏度不能太大，而且要严格过滤，否则易产生堵塞，喷嘴的磨损也比较大，往往要用耐磨材料制作。中净环球净化可提供制药净化车间、无尘室的咨询、规划、设计、施工、安装改造等配套服务。

3.离心喷雾法：该法是将料液从高速旋转的离心盘中部输入，在离心盘加速作用下，获得较高的离心力而被高速甩出，形成薄膜、细丝或液滴，即刻受周围热气流的摩擦、阻碍与撕裂等作用而形成雾滴。

离心式喷嘴操作简便，适用范围广，料路不易堵塞，动力消耗小，多用于大型喷雾干燥；但结构较为复杂，制造和安装技术要求高，检修不便，润滑剂会污染物料。喷雾干燥要求达到的雾滴平均直径一般为10~60μm，它是喷雾干燥的一个关键参数，对技术经济指标和产品质量均有很大的影响，对热敏性物料的干燥更为重要。在制药生产中，应用较多的是气流喷雾法和压力喷雾法。

(三)喷雾干燥法的特点

喷雾干燥器的较大特点是能将液态物料直接干燥成固态产品，简化了传统所需的蒸发、结晶、分离、粉碎等一系列单元操作，且干燥的时间很短；物料的温度不超过热空气的湿球温度，不会产生过热现象，物料有效成分损失少，故特别适合于热敏性物料的干燥(逆流式除外)；干燥的产品疏松、易溶；操作环境粉尘少，控制方便，生产连续性好，易实现自动化；缺点是单位产品耗能大，热效率和体积传热系数都较低，体积大，结构较为复杂，一次性投资较大等。

(四)喷雾干燥的粘壁现象

喷雾干燥过程中，容易出现的异常情况就是粘壁现象。当喷嘴喷出的雾滴还未完全干燥且带有黏性时，一旦和干燥塔的塔壁接触，就会黏附在塔壁上，积多结成块，时间长了，料块脱落进入产品，严重影响产品粒度和质量。粘壁严重时，甚至无法正常生产。防止产生粘壁现象的方法主要有以下3种：

1.选用结构合理的喷雾干燥塔：干燥塔的结构取决于气固流动方式和雾化器的种类。比如，并流气流式喷雾干燥塔往往要设计得较为细长，逆流和混合流干燥塔的特点是制造得比较低矮而粗大。

2.雾化器的选择、安装、操控：质量好的雾化器喷出的雾滴锥形分布垂线应该是和喷嘴的轴线完全重合，喷出的雾滴大小和方向才能一致；雾化器安装如果偏离干燥塔中心或发生倾斜，雾滴就会喷射到附近或对面的塔壁上造成粘壁现象；喷嘴工作时振动也会引起粘壁现象，防止的方法是控制好料液和压缩空气的供给，保证供给压力恒定。

3.改进热风进入塔内的方式：一种有效的途径是让热空气进入干燥塔时，采用“旋转风”和“顺壁风”相结合的方法，这样在热空气流的作用下，可防止雾滴接触器壁。

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