关于厢式干燥器与流化床干燥器差异的解析

成良钰

中图分类号：R194 文献标识：A 文章编号：1674-1145（2018）1-000-01

摘 要 厢式干燥器与流化床干燥器二者干燥的差异，对颗粒影响不一样，为了提高颗粒质量，需要控制好干燥的过程。

关键词 颗粒 温度 干燥

对于药品干燥而言，常用的两种干燥设备有厢式干燥器与流化床干燥器，我们在生产时，经常会出现这种情况，在流化床干燥不行的颗粒改为厢式行了，或者厢式不行改流化床就行了。究竟是什么原因，导致这种变更可行，其实这跟药品本身的性质有关，以及两种干燥器的原理不一样，那二者到底有哪些差异呢？在此做一个简单的解析：

1、干燥效率。流化床干燥器的干燥效率要比厢式干燥器的干燥效率要高。厢式干燥器在干燥的时候，颗粒不动，热风和颗粒的接触面积小，热交换相对要少，干燥时间长。流化床干燥器则是颗粒在热风的鼓动下，处于沸腾状态，热交换好，干燥时间短。

2、操作过程。厢式干燥器需要中途换盘或手工翻动颗粒。流化床干燥器则只需要设定好进风温度即可，即使需要翻动颗粒也是机器控制，操作方便。

3、干燥后颗粒特点不同。因为两者干燥时所处的状态不同，决定了两者干燥后颗粒的特点也有所不同。流化床干燥器在工作时，因为颗粒处于沸腾状态，颗粒受到的撞击和摩擦也较大，干燥后颗粒一般呈现出细粉多，颗粒小，颗粒水分可以被干燥至1.0%甚至更低，含有色素等可能随水分迁移的物质，一般都能比较均匀的分布在颗粒里。厢式干燥器就不同了，干燥后颗粒和湿颗粒比一般没有什么太大的变化，但颗粒水分没有沸腾干燥干燥的低，色素等会随着水分的挥发而迁移至颗粒表面，造成色差。

厢式干燥器缺点是干燥时间长，若颗粒中有可溶性物料，可能会造成其迁移；而且在干燥过程中很难证明厢体内的温度是均匀的，且在干燥过程中一直接近或者高于设定温度。由于一般设备每点的温度差异在5-10℃，为了使干燥均匀，达到过程可控，需要干燥一段时间后，进行翻盘以及调动位置，同时准确控制入风量、入风温度、湿度和干燥时间，从而保证厢内的温度均匀。另外，物料层不能过厚，必要时在干燥盘上打孔，以使空气透过物料层。

流化床干燥干燥效率高，通常在一小时内就可以完成操作，适用于改造热敏性物料，但不适用于含水量高、易粘结成团的物料干燥。流化床干燥器的干燥效果取决于固体物料的性质和入风速度。干燥通常分为三个阶段：一、流化床预热阶段，此阶段先是颗粒升温，物料升温至饱和蒸气的湿球温度，水分流失速度渐渐加快；二、恒速干燥失水阶段，颗粒表面的空气接近饱和，干燥速度由气流的湿度和流速决定，在这个阶段，颗粒表面的温度停留在饱和蒸气的湿球温度，通常是30℃左右；三、干燥速率下降阶段，此阶段水分的迁移速度较慢，不能保证颗粒表面的空气为饱和蒸气。干燥速率取决于由于粉末间架桥形成的孔结构喝水分的迁移机制。因此，物料的温度不在维持在饱和蒸气的湿球温度，开始接近入风温度。

流化床干燥的速率与空气的性质和物料内部水分有关。如在恒速干燥阶段，物料中的含水量较多，其表面的水分气化扩散到空气中，内部水分及时补充到表面，保持充分润湿的表面状态，所以恒速干燥阶段的干燥速率主要取决于水分在表面的气化的速率，主要受外部条件的影响。此时通过提高空气温度、降低空气湿度，从而提高传热和传质效率；或改善物料与空气接触的情况，提高空气流速使物料表面气膜变薄，降低传热和传质的阻力最终提高干燥速率。

在降速干燥阶段，物料内部水分向表面移动已不能补充表面气化水分物料表面逐漸变干，温度上升，其速率主要由物料内部的水分向表面扩散的速率决定。而内部水分扩散的速率主要取决于物料本身结构，形状和大小等。可通过提高物料温度，改善物料分散程度，以促进内部水分向表面扩散速率，从而提高干燥速率，改变空气的状态和流速对干燥影响不大。

两种干燥设备，都要防止物料龟裂和变形的情况，厢式干燥由于受热不均匀，极其容易发生，这样必须调节空气的湿度，避免变化太大，同时温度不宜过高，一般不超过60℃。而流化床干燥要统计每种不同的物料干燥过程的温度变化，找到饱和蒸气的湿球温度，建议在降速干燥阶段，进风温度应该适当降低，最好不要超过饱和蒸气的湿球温度，避免表面干燥太过，出现龟裂的现象。

最后，交叉污染也是颗粒干燥过程中应该注意的事项。在使用厢式干燥器时，由于管道和过滤器是公用的，有可能产生交叉污染，因此，除要做好批与批除做好清场工作外，还应有防止倒灌装置。对于流化床干燥器，袋滤器有可能带来交叉污染；为了避免此类问题的发生，不同的产品应使用不通风的袋滤器，做到产品专用。

参考文献：

[1] 《药品GMP指南》口服固体制剂P122-P125.