關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 文獻標識：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，為了提高顆粒質量，需要控制好干燥的過程。

關鍵詞 顆粒 溫度 干燥

對于藥品干燥而言，常用的兩種干燥設備有廂式干燥器與流化床干燥器，我們在生產時，經常會出現這種情況，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，導致這種變更可行，其實這跟藥品本身的性質有關，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的鼓動下，處于沸騰狀態，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定好進風溫度即可，即使需要翻動顆粒也是機器控制，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，顆粒受到的撞擊和摩擦也較大，干燥后顆粒一般呈現出細粉多，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，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的溫度是均勻的，且在干燥過程中一直接近或者高于設定溫度。由于一般設備每點的溫度差異在5-10℃，為了使干燥均勻，達到過程可控，需要干燥一段時間后，進行翻盤以及調動位置，同時準確控制入風量、入風溫度、濕度和干燥時間，從而保證廂內的溫度均勻。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、易粘結成團的物料干燥。流化床干燥器的干燥效果取決于固體物料的性質和入風速度。干燥通常分為三個階段：一、流化床預熱階段，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構喝水分的遷移機制。因此，物料的溫度不在維持在飽和蒸氣的濕球溫度，開始接近入風溫度。

流化床干燥的速率與空氣的性質和物料內部水分有關。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散到空氣中，內部水分及時補充到表面，保持充分潤濕的表面狀態，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，降低傳熱和傳質的阻力最終提高干燥速率。

在降速干燥階段，物料內部水分向表面移動已不能補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部的水分向表面擴散的速率決定。而內部水分擴散的速率主要取決于物料本身結構，形狀和大小等。可通過提高物料溫度，改善物料分散程度，以促進內部水分向表面擴散速率，從而提高干燥速率，改變空氣的狀態和流速對干燥影響不大。

兩種干燥設備，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，極其容易發生，這樣必須調節空氣的濕度，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，進風溫度應該適當降低，最好不要超過飽和蒸氣的濕球溫度，避免表面干燥太過，出現龜裂的現象。

最后，交叉污染也是顆粒干燥過程中應該注意的事項。在使用廂式干燥器時，由于管道和過濾器是公用的，有可能產生交叉污染，因此，除要做好批與批除做好清場工作外，還應有防止倒灌裝置。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生，不同的產品應使用不通風的袋濾器，做到產品專用。

參考文獻：

[1] 《藥品GMP指南》口服固體制劑P122-P125.