噴霧干燥是中成藥制劑生產(chǎn)過(guò)程中應(yīng)用最普遍的干燥方式，具有蒸發(fā)面積大，干燥時(shí)間短，對(duì)有效成分熱破壞小，生產(chǎn)效率高等特點(diǎn)。在中藥提取濃縮液的噴霧過(guò)程中，產(chǎn)品堆積在干燥塔內(nèi)壁表面上，稱(chēng)為粘壁，這是一個(gè)堆積性質(zhì)和堆積厚度的問(wèn)題。大量藥粉粘壁后，由于長(zhǎng)時(shí)間停留在熱的塔壁上，受熱時(shí)間延長(zhǎng)，影響產(chǎn)品質(zhì)量，不利于生產(chǎn)的正常進(jìn)行。贛林干燥研發(fā)團(tuán)隊(duì)根據(jù)多年的生產(chǎn)實(shí)踐，結(jié)合噴霧干燥技術(shù)理論，分析中藥噴霧干燥粘壁的原因，并針對(duì)性地提出解決措施。

1.1 返頂粘壁

噴霧干燥過(guò)程中，干燥介質(zhì)（熱空氣）與霧滴在塔內(nèi)的運(yùn)動(dòng)方向相同。采用旋轉(zhuǎn)式霧化器的離心塔，干燥介質(zhì)與霧滴并流向下運(yùn)動(dòng)，這種運(yùn)動(dòng)比較復(fù)雜，既有旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，又有錯(cuò)流和并流運(yùn)動(dòng)的組合。正常情況下，霧滴是向下運(yùn)動(dòng)而被干燥的，但是部分霧滴會(huì)返至塔頂，形成粘壁，這種粘壁即使時(shí)間短暫，但對(duì)質(zhì)量的影響，尤其是顆粒劑的影響是嚴(yán)重的，因該區(qū)域溫度高，粘壁物料極易焦化。這種返頂粘壁的原因，是因?yàn)榭諝夥植计鞯慕Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、安裝的相對(duì)位置決定的。設(shè)計(jì)、安裝失誤將會(huì)使塔內(nèi)的空氣形成局部渦流，或者過(guò)度的空氣旋轉(zhuǎn)和不適當(dāng)?shù)撵F炬（傘狀霧滴云）分布；就操作而言，塔內(nèi)負(fù)壓較小，會(huì)導(dǎo)致較輕的物料將有可能會(huì)返回頂部，形成粘壁。

1.2 半濕物料粘壁

半濕物料粘壁是常見(jiàn)的， 造成這一現(xiàn)象的直接原因是，霧滴在沒(méi)有達(dá)到表面干燥之前就和塔壁接觸而粘在壁面上。易造成產(chǎn)品燒焦、分解或濕含量過(guò)高。這種粘壁的位置，通常是在對(duì)著霧化器噴出的霧滴運(yùn)動(dòng)軌跡的平面上。此類(lèi)粘壁的原因與噴霧干燥塔的結(jié)構(gòu)、霧化器的結(jié)構(gòu)與安裝以及操作、熱風(fēng)在塔內(nèi)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)有關(guān)。

1.3 低熔點(diǎn)物料的熱熔性粘壁

熱熔性是許多中藥制劑藥粉在干燥溫度下的性質(zhì)，尤其是含多糖較多的制劑及經(jīng)過(guò)醇沉工藝處理的制劑。含有多糖的藥材如黃芪，其浸膏粉具有熱熔性。這種產(chǎn)品在一定的溫度（熔點(diǎn)溫度）下熔融而發(fā)粘，粘附在熱壁上。

1.4 干粉的表面黏附

噴霧粉末由于顆粒細(xì)小，比表面積大，在塔內(nèi)的有限空間運(yùn)動(dòng)，總有些顆粒碰撞塔壁而附著于上。干粉附著程度與塔壁的幾何形狀、粗糙程度、空氣流速與塔內(nèi)負(fù)壓有關(guān)。 以上分類(lèi)是粗略的，實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中可能以一種粘壁類(lèi)型為主，也可能幾種類(lèi)型的粘壁都比較嚴(yán)重，在生產(chǎn)過(guò)程中要根據(jù)具體情況，關(guān)注現(xiàn)象，分析原因，有針對(duì)性的加以解決。

1.1 返頂粘壁的解決途徑

要解決物料返頂?shù)膯?wèn)題，核心是解決熱空氣如何進(jìn)塔

（如何布風(fēng)）。其次是離心機(jī)的安裝及離心機(jī)與空氣分布器的相對(duì)位置。對(duì)于配備旋轉(zhuǎn)式霧化器的離心塔，熱空氣進(jìn)塔的方式主要有兩種，向下旋轉(zhuǎn)氣流和向下平行氣流。中藥提取濃縮液的噴霧干燥常采用向下旋轉(zhuǎn)氣流設(shè)計(jì)。當(dāng)霧滴離開(kāi)霧化器，同離開(kāi)熱風(fēng)分布器的熱空氣組合起來(lái)， 然后通過(guò)干燥塔，這就確定了干燥速率、干燥的程度和對(duì)顆粒生成的影響。熱風(fēng)分布器與塔的大小和進(jìn)風(fēng)量、風(fēng)速是有關(guān)系的，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)進(jìn)行計(jì)算。熱風(fēng)分布器和霧化器的操作，還必須防止或減小局部空氣的循環(huán)流動(dòng)（渦流）， 否則就會(huì)產(chǎn)生物料返頂現(xiàn)象。

在生產(chǎn)操作過(guò)程中，應(yīng)注意控制塔內(nèi)的負(fù)壓。例如對(duì)于RGLP-100型噴霧干燥塔，負(fù)壓通?？刂圃?/span>300±150Pa的范圍內(nèi)，這與產(chǎn)品性質(zhì)和霧化半徑有密切關(guān)系。

1.2 半濕物料粘壁的解決途徑

1.2.1 確認(rèn)干燥塔的塔高與塔徑

半濕物料粘壁應(yīng)區(qū)分柱體粘壁和椎體粘壁，或是二者兼有。對(duì)于柱體粘壁，可以通過(guò)減小進(jìn)料速度并降低離心機(jī)轉(zhuǎn)速，前提是保證霧化效果，如果粘壁現(xiàn)象消失但又不能滿足預(yù)定產(chǎn)量，則可以判斷塔徑偏?。蝗绻D(zhuǎn)向椎體粘壁，則可初步認(rèn)為是塔高偏小，霧滴干燥行程短，在沒(méi)有完成干燥便已接觸塔壁。對(duì)于具備設(shè)計(jì)生產(chǎn)資質(zhì)和生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)的設(shè)備廠家，塔的直徑與高度的設(shè)計(jì)一般能滿足霧滴的干燥時(shí)間和干燥行程，并且在設(shè)計(jì)上還有一定的裕量。如果設(shè)備已進(jìn)行安裝確認(rèn)和運(yùn)行確認(rèn)，造成粘壁的原因可能不在塔本身。

1.2.2 確認(rèn)塔內(nèi)負(fù)壓穩(wěn)定

嚴(yán)重的半濕物料粘壁，在物料表面不是疏松的孔隙， 而是致密的，甚至是光滑的。這就要判斷離心機(jī)的工況、觀察塔內(nèi)負(fù)壓變化。在不調(diào)節(jié)塔內(nèi)負(fù)壓的情況下，負(fù)壓逐漸減小，足以證明排風(fēng)管道堵塞導(dǎo)致濕空氣無(wú)法及時(shí)排出，這時(shí)應(yīng)停止生產(chǎn)，疏通排風(fēng)管道，否則不僅會(huì)產(chǎn)生更嚴(yán)重的粘壁，而且致使已生產(chǎn)的產(chǎn)品濕含量過(guò)高。排風(fēng)管道堵塞對(duì)于中藥噴霧干燥是最常見(jiàn)的，尤其對(duì)于吸濕性強(qiáng)的產(chǎn)品。

1.1.1 確認(rèn)離心機(jī)工況

如果排除排風(fēng)管道堵塞，就要考慮離心機(jī)的工況。噴霧干燥塔所配置的霧化器有三種類(lèi)型，這與塔的結(jié)構(gòu)相適應(yīng)。旋轉(zhuǎn)式霧化器的霧滴離開(kāi)霧化器的運(yùn)動(dòng)是徑向運(yùn)動(dòng)， 若塔徑小于噴霧錐的最大直徑，就會(huì)在對(duì)著霧滴運(yùn)動(dòng)的最大軌跡平面的塔壁上，產(chǎn)生嚴(yán)重的粘壁現(xiàn)象。中藥噴霧干燥通常采用的是矩形通道的葉片盤(pán)旋轉(zhuǎn)霧化器。如果給定進(jìn)料速率，要獲得最佳液滴尺寸的均勻性，保證以下5個(gè)條件是必需的：霧化輪轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)無(wú)振動(dòng)，離心機(jī)本身無(wú)振動(dòng)； 與重力相比要有足夠大的離心力，其判斷指標(biāo)為有足夠大的圓周速度；保持光滑的葉片表面；液體在葉片上均勻分布；完全潤(rùn)濕葉片表面。除此之外，還應(yīng)該通過(guò)調(diào)節(jié)離心機(jī)的轉(zhuǎn)速、提高料液溫度或降低料液相對(duì)密度以減小粘度，以此來(lái)保證霧化效果。

在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中， 常遇到的情況是隨著生產(chǎn)的進(jìn)行，料液會(huì)以大液滴的形式直接跌落至塔底，這種現(xiàn)象是能觀察到的，也是常見(jiàn)的。其原因離心機(jī)葉片盤(pán)處于塔頂高溫區(qū)域，隨著生產(chǎn)的進(jìn)行，部分料液在霧化盤(pán)上因水分蒸發(fā)而變得粘稠，無(wú)法連續(xù)保證霧化盤(pán)光滑。這時(shí)應(yīng)停機(jī)，取出離心機(jī)，清洗霧化盤(pán)。

1.1.2 適宜的工藝控制條件

對(duì)于離心塔而言，操作控制參數(shù)主要有5個(gè)：進(jìn)風(fēng)溫度、塔內(nèi)溫度、排風(fēng)溫度，離心機(jī)的變頻器頻率，塔內(nèi)負(fù)壓。提高進(jìn)風(fēng)溫度可以減小霧滴的干燥時(shí)間，增大蒸發(fā)強(qiáng)度，相對(duì)縮短霧滴的干燥行程，在其接觸塔壁以前已完成干燥。此外，溫度影響顆粒的粒徑，對(duì)于干燥時(shí)膨脹的霧滴，升高干燥溫度，將產(chǎn)生松密度較低的大顆粒，不易粘壁。如果以塔內(nèi)溫度作為重要的控制參數(shù)，溫度探頭的安裝位置尤為重要。從空氣分布器到塔底的縱向方向上，溫度逐漸降低。而橫向水平面上，溫度是均勻的。提高離心機(jī)轉(zhuǎn)速，將會(huì)取得更好的霧化效果，但霧化半徑也會(huì)增大。離心機(jī)的電流可以通過(guò)變頻器得以顯示，用以判斷料液的粘度和進(jìn)料速度等狀況，根據(jù)空載時(shí)的電流變化趨勢(shì)可判斷離心機(jī)的潤(rùn)滑和磨損情況。在無(wú)法準(zhǔn)確控制進(jìn)料速度和進(jìn)料量時(shí)，可以通過(guò)恒定料液密度和溫度條件，用電流示值指示進(jìn)料狀況。在生產(chǎn)過(guò)程中，應(yīng)積累并分析生產(chǎn)參數(shù)，當(dāng)參數(shù)異?；蛘哂心撤N趨勢(shì)時(shí)，可以采取針對(duì)性的措施，提前預(yù)防粘壁的發(fā)生。

1.1 熱熔性物料粘壁的解決途徑

1.1.1 控制塔內(nèi)溫度

通過(guò)控制進(jìn)風(fēng)溫度，降低塔內(nèi)溫度，限制塔內(nèi)高溫分布區(qū)域，除瞬間干燥區(qū)域外，其余區(qū)域的溫度不超過(guò)物料的熔點(diǎn)或軟化點(diǎn)?；蛘卟捎眯滦偷膰婌F干燥塔，目前已有設(shè)備廠家研究設(shè)計(jì)出專(zhuān)門(mén)針對(duì)低熔點(diǎn)中藥制劑的噴霧干燥塔，這種塔的特點(diǎn)是在塔底錐口，即霧滴完成干燥的位置，加裝冷空氣入口，通過(guò)制冷設(shè)備將空氣除濕制冷后送入塔內(nèi)將物料迅速冷卻，其難點(diǎn)在于空氣分布和冷熱風(fēng)的風(fēng)速、風(fēng)量控制。目前在樣機(jī)上試生產(chǎn)已取得良好效果， 但還未見(jiàn)大量應(yīng)用的報(bào)道。

1.1.1 采用冷風(fēng)夾套對(duì)塔內(nèi)壁進(jìn)行冷卻

用冷空氣冷卻塔的內(nèi)壁，保持低壁溫，同時(shí)在夾套進(jìn)行熱交換的冷空氣獲得熱量后，可返回加熱器，作為新鮮空氣的一部分。冷風(fēng)入口的位置確定尤為重要。筆者在實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)，如果在錐口位置進(jìn)風(fēng)，將會(huì)加重物料粘壁程度，而且物料粘附于椎體部位后逐漸形成致密的藥粉層， 對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量和收率產(chǎn)生嚴(yán)重影響。

1.1.2 添加輔料法

通過(guò)添加輔料提高其熔點(diǎn)或者軟化點(diǎn)，使之在干燥溫度下無(wú)軟化現(xiàn)象，從而解決粘壁問(wèn)題。通常在濃縮液中加入糊精、淀粉。這種方法在制劑研究階段應(yīng)該事先考慮。

1.1 干粉的表面黏附及解決途徑

干粉在塔內(nèi)壁的容易脫落的黏附，在噴霧干燥過(guò)程中是正?，F(xiàn)象。一方面提高塔內(nèi)壁的光潔度，另外可采用振動(dòng)將堆積的干粉振落，也可采用壓縮空氣吹掃、轉(zhuǎn)動(dòng)刮刀連續(xù)清除、轉(zhuǎn)動(dòng)鏈條連續(xù)清除。

噴霧干燥粘壁是一個(gè)常見(jiàn)的問(wèn)題，對(duì)產(chǎn)品的質(zhì)量，尤其是濕含量和收率有明顯的影響。物料粘壁主要存在4中情況。本文依次分析了各種粘壁現(xiàn)象產(chǎn)生的原因，并針對(duì)性地提出了解決措施。在生產(chǎn)過(guò)程中，應(yīng)該觀察粘壁的具體現(xiàn)象，詳細(xì)記錄各種參數(shù)，通過(guò)分析找到確切的原因，有針對(duì)性的采取措施，消除或減輕粘壁現(xiàn)象。對(duì)于無(wú)空氣除濕配套設(shè)備的噴霧干燥塔，還應(yīng)考慮環(huán)境濕度的影響。此外，濃縮、醇沉等工段的操作和過(guò)程控制，會(huì)影響濃縮液的性質(zhì)，從而影響噴霧干燥，因此，穩(wěn)定噴霧干燥工段之前的所有工段操作和控制是有必要的。在設(shè)備方面，一方面是對(duì)現(xiàn)有設(shè)備的改進(jìn)，另一方面是針對(duì)某類(lèi)產(chǎn)品設(shè)計(jì)出專(zhuān)用的或者通用的噴霧干燥塔，從設(shè)備上解決粘壁問(wèn)題。