各種中藥浸膏干燥技術綜合對比與分析

羅康福　彭曙明　劉金萍

摘要：橫向介紹了各種中藥浸膏干燥技術的特點，同時縱向介紹了帶式真空干燥機、噴霧干燥機、FCD真空連續干燥機、低溫連續干燥機和真空箱式干燥器的關鍵技術，從原理和技術特點兩個方面對各種中藥浸膏干燥技術進行了分析比較，對合理選擇中藥浸膏干燥技術有很大的幫助。

關鍵詞：帶式真空干燥機;噴霧干燥機;FCD真空連續干燥機;低溫連續干燥機;真空箱式干燥器

中圖分類號：TQ461 ? ?文獻標志碼：A ? ?文章編號：1671-0797（2022）02-0039-04

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

1 ? ?各種中藥浸膏干燥技術的綜合對比

對比結果如表1所示。

2 ? ?帶式真空干燥機

2.1 ? ?原理

待干燥的料液通過輸送機構直接進入處于高度真空的干燥機內部，攤鋪在干燥機內的若干條干燥帶上，由電機驅動特制的膠輥帶動干燥帶以設定速度沿干燥機筒體方向運動，每條干燥帶的下面都設有3個相互獨立的加熱板和1個冷卻板，干燥帶與加熱板、冷卻板緊密貼合，以接觸傳熱的方式將干燥所需要的能量傳遞給物料。當干燥帶從筒體的一端運動到另一端時，物料已經干燥并經過冷卻，干燥帶折回時，干燥后的料餅從干燥帶上剝離，通過一個上下運動的鍘斷裝置打落到粉碎裝置中，粉碎后的物料通過兩個氣閘式的出料斗出料。其結構如圖1所示。

2.2 ? ?技術特點

優點：

（1）可實現自動進料和出料連續化生產;

（2）運行真空度高，物料沸點低，適用于黏性高、易結團、熱塑性、熱敏性物料;

（3）單臺設備的最大生產能力高，可通過增加殼體內的履帶層數來提高生產能力;

（4）干燥性能良好——熱水罐采用內置式盤管換熱方式（如圖2所示，具備換熱效率高和精度控制高的特點），每塊加熱板采用方管陣列式（如圖3所示，具備焊點少、陣列式拼焊、配置過熱水分配器的特點），熱水采用單進單出方式;

（5）連續大規模生產時，運行成本低。

缺點：

（1）清洗時間長，一般為1～2 h，且長期使用后存在清洗后掛料的現象，需人工清洗一次;

（2）占地面積大;

（3）物料進料濃度要求高;

（4）物料的干燥時間過長。

3 ? ?蒸汽+電輔加熱噴霧干燥機

3.1 ? ?原理

空氣經過濾和加熱（一般采用蒸汽加熱和電輔加熱）進入干燥器頂部空氣分配器，熱空氣呈螺旋狀均勻地進入干燥室。料液通過泵輸送，經塔體頂部的高速離心霧化器，（旋轉）噴為極細微的霧狀液珠，與熱空氣并流接觸，在極短的時間內可干燥為成品。成品通過負壓由干燥塔底部被連續輸送到一級旋風分離器中，一級旋風分離器利用經過濾且干燥的空氣把成品輸送到二級旋風分離器并進行收粉，廢氣由抽風機排空。蒸汽+電輔加熱噴霧干燥機的原理如圖4所示。

3.2 ? ?技術特點

優點：

（1）可實現自動進料和出料連續化生產;

（2）物料受熱時間短，特別適用于熱敏性物料的干燥（料液經霧化后表面積大大增加，在熱風氣流中，瞬間就可蒸發95%～98%的水分，完成干燥的時間僅需要十幾秒到數十秒種）;

（3）干燥性能良好，物料進入干燥塔體內部時，塔體內部是超過100 ℃的高溫環境。

缺點：

（1）占地面積大;

（2）運行成本高;

（3）長期運行后清洗存在盲區，需要人工進行清洗。

4 ? ?熱風爐式噴霧干燥機

4.1 ? ?原理

利用深度換熱技術，選用一體式高效間接熱風爐。天然氣經熱風爐燃燒產生的熱量，經高效換熱器與過濾的潔凈空氣進行熱交換，所得的潔凈熱風對物料進行噴霧干燥。熱風爐排出的煙氣熱量又與潔凈空氣新風的進風進行換熱，既可提高新風的進風溫度，又可降低排煙溫度。

熱風爐式噴霧干燥機的原理如圖5所示。

4.2 ? ?相對傳統噴霧干燥機的技術特點

（1）節能。高效間接熱風爐與耐高溫板式換熱器進行組合，最高可提供600 ℃以上高溫、潔凈熱風，同時可以把排煙溫度控制在105 ℃以內，總體換熱效率高達94%以上，具體節能效率如表2所示。

（2）設備簡單。熱風爐是套筒和板式換熱器的一體式組合，重量輕，結構輕巧。

（3）能提高產品品質。采用蒸汽+電輔加熱方式時，蒸汽壓力在0.6 MPa左右，對蒸汽供壓的穩定性要求較高。設備長期運行很難保證蒸汽的穩定供應，從而易導致物料無法充分干燥，產生粘壁現象，成品物料存在水分偏高現象，無法保障產品品質。采用熱風爐加熱方式時，天然氣燃燒產生的熱量和空氣進行熱交換，空氣供氣更穩定，保證了產品品質。

5 ? ?FCD真空連續干燥機

5.1 ? ?原理

所有物料在配料罐內攪拌、溶解，通過負壓把溶液輸送到料液罐，待設備所需的溫度和真空度達到后再通過負壓把溶液輸送到加熱罐（加熱罐內部采用纏繞式盤管結構，物料走盤管，管內部通蒸汽），物料從加熱罐出來后變成80 ℃左右可流動的膏體，物料進入蒸發分離室上部，經過真空干燥進一步干燥為塊狀成品，塊狀成品通過螺桿輸送到粉碎機（螺桿輸送帶冷卻功能）粉碎后，最終通過旋風分離得到成品。其設備外形如圖6所示。

5.2 ? ?技術特點

優點：

（1）可實現自動進料和出料連續化生產;

（2）占地面積小;

（3）物料得率高;

（4）運行成本低;

（5）物料進料比重要求低。

缺點：

（1）受熱時間過長且受熱溫度高，不適用于熱敏性物料的干燥;

（2）加熱罐盤管容易結垢，清洗存在一定困難，采用蒸汽+熱水清洗還是無法確保清洗效果。

6 ? ?低溫連續干燥機

6.1 ? ?原理

所有物料在料液罐內攪拌、溶解，料液罐夾層通蒸汽把物料溶液加熱到設定溫度，通過泵把物料輸送到蒸發罐，物料從蒸發罐上部進入，中部出來后變成高溫可流動的膏體（蒸發罐上部內部采用纏繞式盤管結構，物料走盤管，管內部通蒸汽），物料進入蒸發罐中部后經過真空干燥進一步干燥為成品（通過調節蒸發罐中部、下部、成品收集罐的距離和停留時間來調節）。其設備工藝流程如圖7所示。

6.2 ? ?技術特點

優點：

（1）占地面積小;

（2）物料進料比重要求低;

（3）物料得率高。

缺點：

（1）無法實現連續化自動進料和出料生產;

（2）受熱時間過長且受熱溫度高，不適用于熱敏性物料的干燥;

（3）蒸發罐上部盤管容易結垢，清洗存在一定困難，采用蒸汽+熱水清洗還是無法確保清洗效果。

7 ? ?真空箱式干燥器

7.1 ? ?原理

把物料放置在托盤內的油紙上，托盤放置在推車上，再把推車放置于干燥器腔體內，門套密封，打開真空系統和加熱系統（一般采用電加熱），達到規定的工藝時間后開門即可得到成品。

7.2 ? ?技術特點

優點：

（1）設備結構簡單，清洗便捷;

（2）物料進料比重范圍廣，適用于工藝參數的摸索;

（3）物料得率高。

缺點：

（1）無法實現連續化自動進料和出料生產;

（2）批次生產時間過長;

（3）無法滿足大規模生產的產能需求。

8 ? ?結語

綜上所述，在土建空間不受限制的條件下，穩定的大批量生產建議采用帶式真空干燥機，多品種小規模生產建議采用熱風爐式噴霧干燥機;在土建空間受限制的條件下，穩定的大批量生產可以酌情考慮使用FCD真空連續干燥機或低溫連續干燥機;具有生產工藝摸索需求的建議采用真空箱式干燥器。

收稿日期：2021-10-11

作者簡介：羅康福（1990—），男，江西南昌人，助理工程師，從事制藥設備工程技改工作。