DYH301 流化床干燥實驗裝置
DYH301Ⅱ 數(shù)字型流化床干燥實驗裝置
DYH306 洞道干燥器實驗裝置
DYH306Ⅱ 數(shù)字型洞道干燥器實驗裝置
DYH421 噴霧干燥實驗裝置
DYH686 干燥-換熱組合實驗裝置
本文重點討論了干燥工藝在原料藥生產(chǎn)中的應用,,并介紹了歐美已經(jīng)普遍使用的單錐真空干燥機,,同時會和我國現(xiàn)在普遍使用的雙錐真空干燥器及性能進行比較。
干燥操作的目的是除去某些固體原料,,半成品及成品中的水分或溶劑,,以便于儲存,,運輸,加工和使用,。在工業(yè)生產(chǎn)中,,多先用機械法大限度地去除固體物料中的濕分,再用干燥法除去剩余的濕分,,后得到合格固體產(chǎn)品,。
制藥工業(yè)的操作有自身的特點,如系統(tǒng)的整體密閉性,,上游設(shè)備和下游設(shè)備的合理配合,,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(Cleaning in Place,,CIP)等要求,,用于無菌原料藥上的干燥裝置還要滿足在線滅菌(Sterilizing in Place,SIP)的要求,。
當物料具有熱敏性,,易氧化性,或濕分是有機溶劑時,,蒸氣與空氣混合具有爆炸危險,,有機溶劑需要回收保護環(huán)境的情況下,一般可采用真空干燥,。真空干燥器的特點如下:
能用較低的溫度得到較高的干燥速率,,可以低溫干燥熱敏性物料;
可干燥易受空氣氧化或有燃燒危險的物料,;適合于干燥有溶劑或有毒氣體的物料,,溶劑回收容易;
能將物料干燥到很低的水分,,故可用于低含水率物料的二次干燥,。
雙錐真空干燥及問題
目前國內(nèi)廣泛使用雙錐真空干燥器,其工作原理是在夾套里通入熱能源(如熱水,,蒸汽),,熱量經(jīng)內(nèi)殼傳給被干燥物料;在動力驅(qū)動下,,罐體作緩慢旋轉(zhuǎn),,罐內(nèi)物料不斷混合,從而達到強化干燥的目的,;物料處于真空狀態(tài),,氣壓下降使物料表面的水份(溶劑)可快速蒸發(fā),,并由真空泵及時排出及回收,從而達到干燥的目的,。
但目前的工藝帶來的問題:
現(xiàn)有的翻轉(zhuǎn)式真空干燥器的干燥時間太長,;
加料和下料過程太費時間和力氣,并且會有粉塵泄漏到操作環(huán)境中,;
物料在里面通常整體翻轉(zhuǎn),,物料會有團聚現(xiàn)象,有時下料需要來回翻轉(zhuǎn)或人工破壞團聚顆粒,;
■機械密封件*在產(chǎn)品區(qū)域內(nèi)運轉(zhuǎn),,壽命太短,且會污染產(chǎn)品,;
■裝料量一般在30%~ 50%之間,,如果產(chǎn)量很大,需要很多的面積來放置很多的機器,。
單錐真空干燥
目前國外已經(jīng)普遍使用單錐真空干燥系統(tǒng),,單錐真空干燥器工作過程為批量操作,濕物料進入料倉后,,利用夾套給熱,,進行干燥。通過選擇合適的錐形真空干燥器(工作容積)可以達到適宜的處理量范圍,。采用上驅(qū)動式結(jié)構(gòu)的真空干燥器具有高效干燥,,混合能力的同時,由于安裝空間充裕,,更便于使用者進行檢修維護,。
工藝使用的選擇因素
對于需要進行真空干燥工藝的用戶,通常所關(guān)注的設(shè)備技術(shù)因素多為如下幾點:
生產(chǎn)能力,;
敏感性物料(熱敏性,,晶型等)在干燥過程中不被破壞;
蒸發(fā)量,;
出料,CIP,,SIP,;
干燥效率及效果;
安全措施,。
錐形干燥器的優(yōu)點
靈活性
由于該設(shè)備整體是靜止固定的,,只有內(nèi)部的轉(zhuǎn)臂和混合螺桿進行公轉(zhuǎn)和自轉(zhuǎn),整體無振動,,非常容易和上游設(shè)備連接,,如離心機,,三合一過濾洗滌干燥機,也可以和下游設(shè)備如整粒粉碎機,,分裝機等連接,,使整個生產(chǎn)線成為密閉的,全部自動化的生產(chǎn)線,。
同時,,單錐真空干燥器的有效裝料量通常可以達到85%,,假設(shè)裝水量至懸臂下方為1000L,,那么有效裝料量約為850L,且低裝料量為10%,,即裝料100L即可以很好的進行干燥,。
該干燥系統(tǒng)可以適合不同水(溶劑)含量的物料,從干粉到混懸液都可以進行干燥,。
攪拌溫和
對結(jié)構(gòu)脆弱的產(chǎn)品來說只是溫和的攪拌,,同時起到非常高的混合精度,轉(zhuǎn)臂的正常速度是0.95 RPM,,沿著容器內(nèi)筒體壁旋轉(zhuǎn),。混合螺桿是懸空式的,,通過法蘭直接連接到轉(zhuǎn)臂上,,所以螺桿不需要底部的支撐。
螺帶是開口的設(shè)計,,便于清洗,。螺桿的正常速度是70 RPM,所以即使脆弱的產(chǎn)品也不會被破壞,。
由于物料受到不同方向的混合力,,實驗證明,混合裝500 kg的物料,,按照1:100?000的比例加入貼加劑,,這意味著每10g取樣中應該有100μg的貼加劑。經(jīng)過10min的混合,,取不同點進行測試,,均勻度基本一致。
傳熱效率高
單錐的設(shè)計,,使得物料大限度地接受到筒體壁的傳熱,,加熱部位包括筒體夾套,容器頂蓋,,過濾器,。物料在內(nèi)部的持續(xù)攪拌,,可以使干燥的速度得到優(yōu)化。
產(chǎn)品區(qū)域內(nèi)無機械密封
整個系統(tǒng)在懸臂和螺桿之間有機械密封,,物料是在這密封之下,,底部斷面球閥,可以在0~180度之間開關(guān)(細川密克朗集團設(shè)計),,所以可以控制出料速度,。
單錐真空干燥器通過斷面球閥方式實現(xiàn)自動卸料過程。物料在重力作用下,,沿下料通道向下流動,。下料閥下部可以用不同的容器或連接管道來傳送物料。
CIP和SIP
無菌原料藥生產(chǎn)對設(shè)備提出非常高的要求,,整個系統(tǒng)需要在130度的蒸汽里面滅菌30min,,同時在懸臂內(nèi)部不能有任何泄漏,內(nèi)部驅(qū)動往往需要干式帶式驅(qū)動,,密封一般采取要求的機械密封,,背后有無菌氮氣保護,同時根據(jù)歐盟的規(guī)定,,機械密封內(nèi)部都需要蒸汽滅菌,。機械密封不可有顆粒物掉進產(chǎn)品區(qū)域。國外在這一方面已經(jīng)有非常多的經(jīng)驗,。整個系統(tǒng)符合FDA標準,。
總結(jié)
由于單錐真空干燥器集合干燥功能和混合功能,整個系統(tǒng)靜止和密閉,,*符合GMP要求,,所以在制藥行業(yè)將會普遍使用。
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