隨著我國經(jīng)濟(jì)又好又快的發(fā)展，和制藥、生化、精細(xì)化工、生物等行業(yè)的新品開發(fā)、新技術(shù)的研究，對(duì)新型干燥技術(shù)的需求量日益遞增，然而就我國目前干燥技術(shù)進(jìn)步而言，總體技術(shù)水平仍處于滯后狀態(tài)，很難滿足相關(guān)行業(yè)因經(jīng)濟(jì)發(fā)展和產(chǎn)品優(yōu)化結(jié)構(gòu)及新品開發(fā)的需求。據(jù)市場(chǎng)動(dòng)態(tài)調(diào)研和有關(guān)資料查新表明，我國大部分制藥、生化、精細(xì)化工等行業(yè)對(duì)易氧化物料且含有機(jī)溶劑的液態(tài)物料的干燥生產(chǎn)，仍采用真空夾帶加熱的間隙操作方式生產(chǎn)。以真空干燥、低沸點(diǎn)(在真空度-0.085Mpa的狀態(tài)下，加熱溫度達(dá)到90℃時(shí)，濕份即令氣化)，和抗氧化性(真空干燥采用夾套加熱的方式，其傳熱氣體不直接與物料接觸，規(guī)避了易氧化物料在干燥過程受氧化破壞而導(dǎo)致產(chǎn)品質(zhì)量問題)的優(yōu)點(diǎn)。因此，真空干燥技術(shù)至今仍于上述相關(guān)行業(yè)得到**的應(yīng)用。然而真空干燥，是以一次投料量的間隙性生產(chǎn)，因此其生產(chǎn)能力則受到極大地限制，同時(shí)間隙生產(chǎn)則很難實(shí)現(xiàn)對(duì)有機(jī)溶劑在干燥過程中的回收，因此，造成嚴(yán)重的環(huán)境污染，為此，真空干燥技術(shù)很難滿足當(dāng)代相關(guān)行業(yè)優(yōu)化產(chǎn)品結(jié)構(gòu)和新品研發(fā)及產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)的需要。
隨著干燥技術(shù)的進(jìn)步，目前我國已有噴霧干燥閉路循環(huán)技術(shù)的研究，噴霧干燥塔該技術(shù)的核心技術(shù)是以離心式噴霧的形式，實(shí)現(xiàn)對(duì)懸浮體液態(tài)物料的干燥生產(chǎn)，但基于離心霧化盤徑向運(yùn)轉(zhuǎn)速度慢(霧化盤運(yùn)轉(zhuǎn)速度與霧化盤的體積有直接關(guān)系，為此至今較為成熟的離心霧化盤的運(yùn)轉(zhuǎn)速度為18000r/pm)等技術(shù)因素，因此，離心式噴霧的液態(tài)固含量則限于10~30％范圍內(nèi)。由于霧化固含量較低，不僅影響了生產(chǎn)能力，同時(shí)也相應(yīng)增加了干燥生產(chǎn)的能源消耗，其干燥溫度一般在250℃以上，以高溫的加熱方式獲得粉體的成品質(zhì)量(由于霧化固含量低，因此干燥后的成品即為粉體結(jié)構(gòu))。因此，高溫加熱不僅增大了能源消耗，對(duì)含有機(jī)溶媒的液態(tài)物料干燥而言，則存在極大事故隱患。加之，離心噴霧由于其離心作用，極易造成液滴飛濺粘結(jié)于干燥塔壁，造成焦結(jié)粘壁現(xiàn)象極其嚴(yán)重，以及該技術(shù)不具備溶劑回收功能，仍然存在二次污染的隱患，為此，離心噴霧閉路循環(huán)技術(shù)能否符合高固含量粘狀、稠狀懸浮體液態(tài)物料，且具備有機(jī)溶媒的干燥生產(chǎn)，則有待于進(jìn)一步的探討。
氣流式噴霧干燥機(jī)為干燥技術(shù)領(lǐng)域，屬熱物理工程范疇，**適用于制藥、生化、精細(xì)化工、生物等行業(yè)具備易氧化，含有機(jī)溶媒液態(tài)物料的干燥和溶劑的回收，具有**節(jié)能，減排低碳的實(shí)用性和使用經(jīng)濟(jì)性。該產(chǎn)品創(chuàng)新的應(yīng)用氮?dú)鉃閭鲗?dǎo)傳熱介質(zhì)，同時(shí)采用閉路循環(huán)技術(shù)，結(jié)合氣流式噴霧干燥連續(xù)生產(chǎn)，*大限度的解決了含有機(jī)溶劑液態(tài)物料，且含易氧化物資干燥難的技術(shù)問題，同時(shí)在連續(xù)干燥過程，采用冷凝冷卻技術(shù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)有機(jī)溶媒的回收利用，在達(dá)到產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)減排的基礎(chǔ)上，展現(xiàn)了資源利用*大化的循環(huán)經(jīng)濟(jì)性。同時(shí)采用智能控制及自診斷功能，在達(dá)到提高裝備控制精度的基礎(chǔ)上，又彰顯了機(jī)電一氣化自動(dòng)控制程度，達(dá)到方便、快捷和現(xiàn)代生產(chǎn)的管理水平。項(xiàng)目設(shè)備的實(shí)施，為上述行業(yè)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展提供了節(jié)能減排的基礎(chǔ)設(shè)施，以此優(yōu)化了產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，調(diào)整經(jīng)濟(jì)發(fā)展方式，和新品開發(fā)提供基礎(chǔ)設(shè)備和技術(shù)支撐。
在制藥行業(yè)中對(duì)原料藥的干燥尤為重要，其使用的干燥設(shè)備必須符合GMP要求，保證藥品生產(chǎn)過程的合理、產(chǎn)品均一、無積料、可以滿足在線清洗（CIP）要求等，用于無菌原料藥上的干燥裝置還要滿足在線滅菌（SIP）的要求。
通常，人們把采用熱物理方法去濕的過程稱為“干燥”，其特征是采用加熱、降溫、減壓或其它能量傳遞的方式使物料中的濕分產(chǎn)生揮發(fā)、冷凝、升華等相變過程與物體分離以達(dá)到去濕目的。目前，我國原料藥干燥設(shè)備類型比較多，大致有真空干燥箱、真空回轉(zhuǎn)干燥器、三合一設(shè)備、氣流干燥器、噴霧干燥機(jī)、沸騰干燥機(jī)、流化床干燥機(jī)、冷凍干燥機(jī)等。下面以噴霧干燥機(jī)為實(shí)例，結(jié)合制藥工藝實(shí)際和GMP要求，談?wù)勚扑幮袠I(yè)對(duì)噴霧干燥機(jī)的要求。
1.制藥行業(yè)對(duì)噴霧干燥機(jī)的要求
1)霧化裝置
噴霧干燥機(jī)的霧化裝置一般有離心式、壓力式以及氣流式。離心式霧化器其離心盤的傳動(dòng)軸部分處干燥室內(nèi)外，防止軸封之細(xì)粒脫落比較困難;壓力式霧化系統(tǒng)其料液要經(jīng)過高壓泵壓送，運(yùn)作時(shí)活塞與缸體的磨擦及連桿的密封都會(huì)影響料液之潔凈。比較之下，氣流霧化因霧化用的空氣以及料液在進(jìn)塔之前均可先經(jīng)潔凈過濾，濾除其所夾帶之顆粒（包括細(xì)菌），故而比較適宜藥品行業(yè)的干燥。
2)料液及霧化用壓縮空氣的過濾
噴干前的料液在引入噴塔之前應(yīng)經(jīng)0.3μm的微孔膜過濾，同時(shí)霧化用壓縮空氣在經(jīng)微孔膜過濾之前還應(yīng)將其所夾帶之油、水先行去除。
3)熱空氣
熱空氣源自大氣，所夾帶塵粒等的數(shù)量較多，而且流量大，加熱后溫度要求達(dá)到140℃以上，加熱器在運(yùn)轉(zhuǎn)中會(huì)剝落顆粒。為此，熱空氣過濾系統(tǒng)應(yīng)按照熱空氣溫度要求來考慮，開發(fā)出能耐溫耐久長期**運(yùn)轉(zhuǎn)的空氣過濾器。
4)干燥產(chǎn)品的送出
在干品的排出口周圍要用潔凈空氣保護(hù)，以防周圍環(huán)境的塵埃或雜物混入干燥產(chǎn)品。
2.制藥行業(yè)對(duì)噴霧干燥機(jī)的期望
從噴霧干燥機(jī)的工作原理可知：噴霧干燥機(jī)的干燥過程類似于氣流干燥，空氣初濾后由加熱器加熱，產(chǎn)生的熱空氣經(jīng)若干級(jí)過濾（按藥品等級(jí)選用），然后于干燥室頂部蝸殼通道由熱風(fēng)分配器產(chǎn)生均勻旋轉(zhuǎn)的氣流進(jìn)入干燥室內(nèi)。物料經(jīng)過濾通過離心式霧化盤或壓力噴嘴，產(chǎn)生分散、微細(xì)的料霧，料霧與旋流的熱空氣接觸，水分迅速蒸發(fā)，在極短的時(shí)間內(nèi)物料得到干燥。此設(shè)備適合于溶液、乳濁液、懸濁液、糊狀液等流動(dòng)性好的液狀料干燥。
當(dāng)然，由于中國制藥機(jī)械起步較晚，故目前國內(nèi)使用的噴霧干燥機(jī)與國外同類設(shè)備還存在一定的差距。如果把干燥設(shè)備比做一個(gè)人，控制系統(tǒng)就相當(dāng)于人的神經(jīng)，控制水平?jīng)Q定干燥設(shè)備的反應(yīng)速度。許多經(jīng)干燥過的物料都成為產(chǎn)品，也就是說，干燥往往是生產(chǎn)的*后一道工序，干燥過程控制的穩(wěn)定性在某種程度上決定產(chǎn)品的質(zhì)量。干燥操作一般有兩種生產(chǎn)方式，一種是連續(xù)生產(chǎn)，另一種是間歇式生產(chǎn)，不論哪一種生產(chǎn)方式，控制手段對(duì)穩(wěn)定產(chǎn)品質(zhì)量都起**重要的作用。對(duì)于連續(xù)生產(chǎn)過程，各種操作參數(shù)的關(guān)聯(lián)因素，如熱量、風(fēng)量、進(jìn)料量、設(shè)備運(yùn)行參數(shù)、在線測(cè)量儀器之間的連鎖關(guān)系都應(yīng)采用適當(dāng)?shù)目刂剖侄蝸硗瓿?。?duì)于間歇式生產(chǎn)過程，干燥終點(diǎn)的控制也應(yīng)由控制裝置完成。同國外設(shè)備相比，我國生產(chǎn)的干燥設(shè)備主要以手動(dòng)或半自動(dòng)控制手段，各參數(shù)間不能相互關(guān)聯(lián)，操作中人為因素較多，客觀上也影響產(chǎn)品質(zhì)量。
其次，干燥設(shè)備涉及到物料的輸送、傳熱、流體運(yùn)動(dòng)、甚至粉碎等多種過程，對(duì)設(shè)備或機(jī)械的加工制造要求較高。多年來，國內(nèi)干燥設(shè)備的加工手段、加工設(shè)備還采取比較傳統(tǒng)的手工制造，不論是設(shè)備的使用功能、外觀上都受一定影響。不僅如此，手工單件制造使部件的尺寸不能保證具有良好的互換性，對(duì)干燥設(shè)備的維修、易損件的互換帶來諸多不便。國外的干燥設(shè)備多數(shù)采用自動(dòng)焊接技術(shù)，焊縫拋光處理，設(shè)備表面也采取拋光處理或鈍化處理。要想縮短與國外的差距，我們只有從設(shè)備的智能化、加工手段、加工質(zhì)量等方面著手加以改進(jìn)。
3.結(jié)束語
噴霧干燥機(jī)的未來發(fā)展將在深入研究干燥機(jī)理和物料干燥特性，掌握對(duì)不同物料的*優(yōu)操作條件下，開發(fā)和改進(jìn)噴霧干燥機(jī)。另外，大型化、高強(qiáng)度、高經(jīng)濟(jì)性，以及改進(jìn)對(duì)原料的適應(yīng)性和產(chǎn)品質(zhì)量，是噴霧干燥機(jī)發(fā)展的基本趨勢(shì)。同時(shí)，噴霧干燥機(jī)的發(fā)展還要重視節(jié)能和能量綜合利用，以及發(fā)展干燥器的自動(dòng)控制技術(shù)、以保證*優(yōu)操作條件的實(shí)現(xiàn)。另外，隨著人類對(duì)環(huán)保的重視，改進(jìn)噴霧干燥機(jī)的環(huán)境保護(hù)措施以減少粉塵和廢氣的外泄等，也將是需要深入研究的方向。