干燥设备在甘露醇生产中的应用

醇。分子式C6Hi46，分子量182.17，纯品为一种白色针状或斜方状晶体或结晶性粉末，熔点166168°C，无臭、味甜，甜度为蔗糖的5772，吸湿性极小，可溶于水，水溶液稳定，略溶于甲醇、乙醇，几乎不溶于醚类等大多数常用有机溶剂。甘露醇具有多元醇的化学性质，可进行酯化、醚化、氧化、脱水等化学反应，作为一种具有开发前景的精细化学品，学专业，工程师，主要从事山梨醇、甘露醇的生产管理及技术改造工作。
联系地址：广西南宁市朋展路8号南宁经济技术开发区（530031），广西南宁化学制药有限责任公司，联系 ，在医药、食品、化工、纺织等方面己经获得广泛应用。
在甘露醇的生产过程中必须要经结晶工艺获得，其成品标准规定水分小于0.5.结晶得到的产品必须经干燥器干燥才能得到成品甘露醇。近年来，微波技术越来越广泛地被应用于各行业各种物料的干燥，其可使物料较传统干燥方法取得更好的效果。
国外发达国家微波技术的研发与应用己有20年的时间，但我国在这方面还处于起步阶段，微波干燥用于甘露醇的生产也只有短短几年的时间。
2微波干燥原理及特点2.1微波原理微波是一种高频电磁波，频率为300兆赫30万兆赫，其波长为1毫米1米。微波具备电场所特有的振荡周期短、穿透能力强、与物质相互作用可产生特定效应等特点。微波干燥是一种内部加热的方法。湿物料处于振荡周期极短的微波高频电场内，其内部的水分子会发生极化并沿着微波电场的方向整齐排列，而后迅速随高频交变电场方向的交互变化而转动，并产生剧烈的碰撞和摩擦（每秒钟可达上亿次），结果一部分微波能转化为极性分子运动能，并以热量的形式表现出来，使水的温度升高而离开物料，从而使物料干燥。也就是说，微波进入物料并被吸收后，其能量在物料电介质内部转换成热能。因此，微波干燥是利用电磁波作为加热源、被干燥物料本身为发热体的一种干燥方式。微波干燥设备的核心是微波加热器，目前微波干燥的频率为915兆赫和2450兆赫两种，多用于片剂、胶囊剂、颗粒剂等制备工艺中湿颗粒的干燥，也可用于药材粉末、中药饮片、丸剂的干燥。除了用于连续化生产的微波干燥设备以外，还有间歇式箱式干燥设备，其主要用于原料药的干燥，对于糊状、黏度较大的中药浸膏的干燥也很适宜。
2.2微波干燥的特点2.2.1加热速度快微波加热是使被加热物本身成为发热体，称之为内部加热方式，不需要热传导的过程，内外同时加热，因此能在短时间内达到加热效果。
2.2.2均匀加热微波加热时，物体各部位通常都能均匀渗透电磁波，产生热量，因此均匀性大大改善。
2.2.3节能高效在微波加热中，微波能只能被加热物体吸收而生热，加热室内的空气与相应的容器都不会发热，所以热效率极高，生产环境也明显改善。
2.2.4易于控制微波加热的热惯性极小。若配用微机控制，则特别适宜于加热过程加热工艺的自动化控制。
2.2.5低温杀菌、无污染微波能自身不会对食品污染，微波的热效应双重杀菌作用又能在较低的温度下杀死细菌，这就提供了一种能够较多保持食品营养成份的加热杀菌方法。
2.6安全无害在微波加热、干燥中，无废水、废气、废物产生，也无辐射遗留物存在，其微波泄漏也确保大大低于国家制定的安全标准，是一种十分安全无害的高新技术流化床干燥（又称流态化干燥）器是20世纪60年代发展起来的一种干燥技术，是利用固体流态化原理而进行的一种干燥过程。如所示，热风经筛板均布后，将流态化干燥器中的湿物料流化起来，进行气-固相间的传热传质，使物料中的水分蒸发，干燥好的物料由出料口排出，含有细粉的废气由顶部出去，进入气-固分离装置。目前在化工、轻工、医药、食品以及建材工业都得到了广泛的应用。
2沸腾流化床干燥器的特点3.2.1处理量大。在流态化干燥器内，由于热气流与固体颗粒的充分混合，表面更新机会多，因此强化了传热传质过程。
3.3.2物料在流态化干燥器内的停留时间可以自由调节，通常在几分钟至几小时之间。因此，对于需要进行长时间干燥的物料或干燥产品湿含量要求很低的情况下很适用。
3.2.3床层内温度分布均匀，并可随意调节。因此，流态化干燥可得到水分均匀的干燥产品。
3.2.4流态化干燥可以进行连续操作，亦可以进行间歇操作。
3.2.5设备结构简单，造价低，维修方便。
4两种设备的技术参数我公司在甘露醇的生产线上原使用的是卧式多室流化床干燥器（如所示），主要技术参数见表流化面积脱水能力风机功率引风机风量进风温度蒸汽耗量（0.8MPa）占地面积微波功率：52kW；微波频率：2450MHz脱水能力：3550Kg/h；占地面积：23m2 5两种设备的使用情况bookmark6干燥水分及产品外观表甘露醇的干燥水分及外观设备甘露醇干燥原料干燥时间甘露醇干燥成品水分外观性状含湿量外观性状流化床干燥器微波干燥器松散粉末的结晶体松散不结团，结晶粉末流动性好，易过筛结晶体结团，稍加外力可打散，流动性差，不易过筛从上表中我们不难看出，虽然两种设备生产出来的甘露醇水分均可以达到中国药典的标准，但从流化床干燥器中生产出来的甘露醇成品在含湿量，均匀性及外观上来看都要比从微波干燥器生产出来的甘露醇要好。从流化床干燥器出来的成品经冷却后可以直接包装，而从微波干燥器出来的成品有结团现象，根据一些客户的要求，还需要经过粉碎或过筛才能包装。
5.2杀菌能力因为我公司生产的甘露醇属于非无菌原料药，所以在卫生指标上有一定的要求，干燥设备也成了保证产品质量的后一道屏障。我们从干燥温度与干燥时间两个方面来对比两种设备的杀菌能力。
微波杀菌主要是在微波热效应和非热效应的作用下，使微生物体内的蛋白质和生理活性物质发生变异和破坏，从而导致细胞的死亡。因此用微波干燥设备杀菌不但时间短，而且杀菌的温度低，效果明显好于流化床干燥器。
5.3运行条件如上表所示，流化床干燥器的运行需要一系列的配套设施：5.3.1引风机为物料的流化提供动力；5.3.2旋风分离器用于收集产品的细粉；5.3.3空气加热系统除了需要加热器之外，更需要的是蒸汽锅炉提供的蒸汽；干燥设备杀菌时间杀菌温度细菌霉菌（指标<大肠杆菌（指标：不得检出）有检出微波干燥器无检出有检出流化床干燥器无检出注：实验用物料在非洁净区放置- -天，菌类总数大于指标两倍以上，非正常生产得出。
表IV两种设备的运行条件设备前置粉碎机物料停留时间空气加热系统旋风分离器引风机成品粉碎机微波干燥器需要短不需要不需要功率小视客户要求流化床干燥器需要长需要需要功率大不需要5.3.4因为是用于药品的干燥，对所加热的空气有洁净度的要求。如果在非洁净区取气，则需要加空气过滤设施；如果在洁净区内取气，则会大整个空调系统的负荷，因为所加的空气处理量是很大的。
5.3.5微波干燥器在洁净区内则可以单独运行。
5.4运行费用以运行总功率约为52kW的微波干燥器为例，工业用电的价格按0.6元/度计，则设备每小时的运行费用约为31元；如用同样生产能力的流化床干燥器：风机功率约为22kW，每小时用电费用约为10元；蒸汽耗量约为250Kg/h，蒸汽按100元/吨计，费用为25元；两项合计约为35元。而且要考虑到一些附属设施的运行费用，则流化床干燥器的运行费用比微波干燥器要高出许多。
5.5设备结构因为是制药生产，所用的设备必须要符合GMP的相关要求。
表V两种设备的结构比较设备结构清场清洁消毒操作环境微波干燥器简单，卫生死角少容易易清洁操作简单粉尘、热辐射少流化床干燥器复杂，卫生死角多困难难清洁操作较复杂粉尘、热辐射多微波干燥器的结构简单，卫生死角很少，在清场和清洁时操作容易，而且可以轻易达成在线的CIP清洁，设备本身的微波就可以完成设备清洁后的干燥和消毒程序，这些工作通过PLC的控制面板便可以操作了。相对而言，流化床干燥器的结构就复杂得多，干燥器本体的各室筛板就造成了很多的死角，而旋风分离器，袋式分离器，及它们之间的联接管道都是难以清场、清洁的卫生死角，要想做成在线的CIP清洁就更难了。
5.6运行环境流化床干燥器因为需要使用配套的引风机或鼓风机，因此在生产操作时会产生较大的噪声；操作过程中易出现沟流和层析现象，造成能量损失和结疤；另外设备的热辐射比较大，对操作环境的温度有一定的影响。如果不大空调的能力，则在生产操作时会产生闷热感，但大空调的能力，则要加相应的生产成本。
微波设备在生产时无噪音污染；设备本身热辐射小，对生产车间内温度的影响不大，操作人员无闷热感，可大大改善工作环境；操作过程中能防止流化床干燥器可能出现的沟流和层析现象。但有一点是要注意的，基于微波辐射的生物效应，对微波设备的作业人员必须采取有效的安全防护措施和现场检测手段，减弱或消除微波辐射对人体健康的影响。我国对于高功率微波设备规定，出厂时距设备外壳5cm处微波泄漏不能超过1mW/cm2. 6结束语在甘露醇的生产实践中，两种设备的运用各有各的优点。流化床干燥器的优势是得出的甘露醇成品水分低，较均匀，外观好。微波干燥器则因干燥时间短，杀菌温度低，效果好而具有较突出的优势；其设备结构简单，操作自动化程度高，易于清洁和消毒；而且，微波设备几乎无环境和噪音污染，生产车间内无闷热感和蒸汽弥漫，可大大改善工作环境，更适合在制药生产上使用。经过两年多的运行，我们对原有的微波干燥设备也不断地进行改进，比如更改冷却方式延长了磁控管和高压变压器的使用寿命，大大降低了设备的运行成本；再如经过更改排湿管道的方位，使干燥出来的甘露醇成品水分更加均匀等。我们相信，微波干燥设备在甘露醇生产上的运用将会日趋完善。口