罗康福　彭曙明　刘金萍

摘要：横向介绍了各种中药浸膏干燥技术的特点，同时纵向介绍了带式真空干燥机、喷雾干燥机、FCD真空连续干燥机、低温连续干燥机和真空箱式干燥器的关键技术，从原理和技术特点两个方面对各种中药浸膏干燥技术进行了分析比较，对合理选择中药浸膏干燥技术有很大的帮助。

关键词：带式真空干燥机;喷雾干燥机;FCD真空连续干燥机;低温连续干燥机;真空箱式干燥器

中图分类号：TQ461    文献标志码：A    文章编号：1671-0797（2022）02-0039-04

DOI：10.19514/j.cnki.cn32-1628/tm.2022.02.011

1    各种中药浸膏干燥技术的综合对比

对比结果如表1所示。

2    带式真空干燥机

2.1    原理

待干燥的料液通过输送机构直接进入处于高度真空的干燥机内部，摊铺在干燥机内的若干条干燥带上，由电机驱动特制的胶辊带动干燥带以设定速度沿干燥机筒体方向运动，每条干燥带的下面都设有3个相互独立的加热板和1个冷却板，干燥带与加热板、冷却板紧密贴合，以接触传热的方式将干燥所需要的能量传递给物料。当干燥带从筒体的一端运动到另一端时，物料已经干燥并经过冷却，干燥带折回时，干燥后的料饼从干燥带上剥离，通过一个上下运动的铡断装置打落到粉碎装置中，粉碎后的物料通过两个气闸式的出料斗出料。其结构如图1所示。

2.2    技术特点

优点：

（1）可实现自动进料和出料连续化生产;

（2）运行真空度高，物料沸点低，适用于黏性高、易结团、热塑性、热敏性物料;

（3）单台设备的最大生产能力高，可通过增加壳体内的履带层数来提高生产能力;

（4）干燥性能良好——热水罐采用内置式盘管换热方式（如图2所示，具备换热效率高和精度控制高的特点），每块加热板采用方管阵列式（如图3所示，具备焊点少、阵列式拼焊、配置过热水分配器的特点），热水采用单进单出方式;

（5）连续大规模生产时，运行成本低。

缺点：

（1）清洗时间长，一般为1～2 h，且长期使用后存在清洗后挂料的现象，需人工清洗一次;

（2）占地面积大;

（3）物料进料浓度要求高;

（4）物料的干燥时间过长。

3    蒸汽+电辅加热喷雾干燥机

3.1    原理

空气经过滤和加热（一般采用蒸汽加热和电辅加热）进入干燥器顶部空气分配器，热空气呈螺旋状均匀地进入干燥室。料液通过泵输送，经塔体顶部的高速离心雾化器，（旋转）喷为极细微的雾状液珠，与热空气并流接触，在极短的时间内可干燥为成品。成品通过负压由干燥塔底部被连续输送到一级旋风分离器中，一级旋风分离器利用经过滤且干燥的空气把成品输送到二级旋风分离器并进行收粉，废气由抽风机排空。蒸汽+电辅加热喷雾干燥机的原理如图4所示。

3.2    技术特点

优点：

（1）可实现自动进料和出料连续化生产;

（2）物料受热时间短，特别适用于热敏性物料的干燥（料液经雾化后表面积大大增加，在热风气流中，瞬间就可蒸发95%～98%的水分，完成干燥的时间仅需要十几秒到数十秒种）;

（3）干燥性能良好，物料进入干燥塔体内部时，塔体内部是超过100 ℃的高温环境。

缺点：

（1）占地面积大;

（2）运行成本高;

（3）长期运行后清洗存在盲区，需要人工进行清洗。

4    热风炉式喷雾干燥机

4.1    原理

利用深度换热技术，选用一体式高效间接热风炉。天然气经热风炉燃烧产生的热量，经高效换热器与过滤的洁净空气进行热交换，所得的洁净热风对物料进行喷雾干燥。热风炉排出的烟气热量又与洁净空气新风的进风进行换热，既可提高新风的进风温度，又可降低排烟温度。

热风炉式喷雾干燥机的原理如图5所示。

4.2    相对传统喷雾干燥机的技术特点

（1）节能。高效间接热风炉与耐高温板式换热器进行组合，最高可提供600 ℃以上高温、洁净热风，同时可以把排烟温度控制在105 ℃以内，总体换热效率高达94%以上，具体节能效率如表2所示。

（2）设备简单。热风炉是套筒和板式换热器的一体式组合，重量轻，结构轻巧。

（3）能提高产品品质。采用蒸汽+电辅加热方式时，蒸汽压力在0.6 MPa左右，对蒸汽供压的稳定性要求较高。设备长期运行很难保证蒸汽的稳定供应，从而易导致物料无法充分干燥，产生粘壁现象，成品物料存在水分偏高现象，无法保障产品品质。采用热风炉加热方式时，天然气燃烧产生的热量和空气进行热交换，空气供气更稳定，保证了产品品质。

5    FCD真空连续干燥机

5.1    原理

所有物料在配料罐内搅拌、溶解，通过负压把溶液输送到料液罐，待设备所需的温度和真空度达到后再通过负压把溶液输送到加热罐（加热罐内部采用缠绕式盘管结构，物料走盘管，管内部通蒸汽），物料从加热罐出来后变成80 ℃左右可流动的膏体，物料进入蒸发分离室上部，经过真空干燥进一步干燥为块状成品，塊状成品通过螺杆输送到粉碎机（螺杆输送带冷却功能）粉碎后，最终通过旋风分离得到成品。其设备外形如图6所示。

5.2    技术特点

优点：

（1）可实现自动进料和出料连续化生产;

（2）占地面积小;

（3）物料得率高;

（4）运行成本低;

（5）物料进料比重要求低。

缺点：

（1）受热时间过长且受热温度高，不适用于热敏性物料的干燥;

（2）加热罐盘管容易结垢，清洗存在一定困难，采用蒸汽+热水清洗还是无法确保清洗效果。

6    低温连续干燥机

6.1    原理

所有物料在料液罐内搅拌、溶解，料液罐夹层通蒸汽把物料溶液加热到设定温度，通过泵把物料输送到蒸发罐，物料从蒸发罐上部进入，中部出来后变成高温可流动的膏体（蒸发罐上部内部采用缠绕式盘管结构，物料走盘管，管内部通蒸汽），物料进入蒸发罐中部后经过真空干燥进一步干燥为成品（通过调节蒸发罐中部、下部、成品收集罐的距离和停留时间来调节）。其设备工艺流程如图7所示。

6.2    技术特点

优点：

（1）占地面积小;

（2）物料进料比重要求低;

（3）物料得率高。

缺点：

（1）无法实现连续化自动进料和出料生产;

（2）受热时间过长且受热温度高，不适用于热敏性物料的干燥;

（3）蒸发罐上部盘管容易结垢，清洗存在一定困难，采用蒸汽+热水清洗还是无法确保清洗效果。

7    真空箱式干燥器

7.1    原理

把物料放置在托盘内的油纸上，托盘放置在推车上，再把推车放置于干燥器腔体内，门套密封，打开真空系统和加热系统（一般采用电加热），达到规定的工艺时间后开门即可得到成品。

7.2    技术特点

优点：

（1）设备结构简单，清洗便捷;

（2）物料进料比重范围广，适用于工艺参数的摸索;

（3）物料得率高。

缺点：

（1）无法实现连续化自动进料和出料生产;

（2）批次生产时间过长;

（3）无法满足大规模生产的产能需求。

8    结语

综上所述，在土建空间不受限制的条件下，稳定的大批量生产建议采用带式真空干燥机，多品种小规模生产建议采用热风炉式喷雾干燥机;在土建空间受限制的条件下，稳定的大批量生产可以酌情考虑使用FCD真空连续干燥机或低温连续干燥机;具有生产工艺摸索需求的建议采用真空箱式干燥器。

收稿日期：2021-10-11

作者简介：罗康福（1990—），男，江西南昌人，助理工程師，从事制药设备工程技改工作。