第一节
概述

制药生产中的干燥与其他行业的干燥相比，干燥机制基本相同。但由于行业的特殊性以及产品的特殊要求和限制，干燥设备的选择必须根据被干燥物料的性质和产量、工艺要求、环境保护等多方面综合考虑。

一、干燥及干燥设备的概念

干燥就是利用热能使湿物料中的湿分汽化，让气流带走或由真空泵抽出湿分，从而获得固体产品的操作过程。湿物料进行干燥时，有两种干燥过程。一种是表面汽化过程，热量从周围环境传递至物料表面；另一种是内部扩散过程，物料内部湿分传递到物料表面，然后再蒸发。物料的干燥速度由上述两个过程中较慢的一个控制。

干燥是中成药生产过程中一项重要工艺过程。从原料的采集到制成成药，每个环节都离不开干燥，其目的主要是便于中药的贮存、进一步加工及保证中药质量。中药生产的特点为批量小、品种多，难以实现连续化生产；浸膏的黏度大，在干燥过程中易粘容器壁，不易清洗。随着科学技术的发展，干燥技术也不断改进，逐渐向连续、节能、高效的方向发展。

干燥设备又称干燥器或干燥机，是用于进行干燥操作的设备。通过加热使物料中的湿分汽化逸出，以获得规定含湿量的固体物料。

二、干燥设备的应用及发展

随着制药行业迅猛发展，干燥设备工业正在不断成熟和壮大，成为药械工业中一个具有蓬勃生机的新兴行业。需进行干燥的原料既有数千万吨的大批量物料，又有年产仅十几千克的贵重物料，因些干燥设备既有一些大型有以适应独特的工艺要求和生产能力，又有一些中小型通用干燥设备。干燥设备广泛应用于中药制剂的各个环节。

干燥设备行业产生于20世纪60年代，到80年代初已经初具规模。早期干燥设备以接触干燥如烘箱、烘房为主，耗能，耗时，且劳动强度较大，效率低。随着工艺的发展，喷雾干燥、沸腾干燥、真空干燥、远红外线干燥及微波干燥等新型的干燥方式逐渐发展并广泛应用，产生了较大的效益。这些干燥设备主要应用于化工、轻工、医药、食品、农业、林业等行业。

20世纪90年代，研发生产制造干燥设备的企业大规模兴起。例如，喷雾干燥器的应用为片剂、丸剂生产缩短了周期，为冲剂生产减少了污染，使杂菌量得到了很好的控制。喷雾干燥法可制备控释微粒，实验证明制成的片剂作为控释给药极为有效；制备低糖型冲剂，生产效率高、产品合格率高，成本降低，口感好，使病人乐于接受。旋风式干燥机，内有缓冲档板，热空气和湿物料可同时由下部切线方向进入，而后旋转上升。档板可增加其滞留时间，干燥物料随排气由上部出去，进入旋风分离器。干燥操作时，热空气和固体粒子由于比重不同造成的速度差，可强化热效应。气体停留时间短，而物料滞留时间较长；小颗粒易于干燥，停留时间短，大颗粒反之，从滞留时间分配上较流化床和回转式干燥器更为合理。

综上所述，人们利用新科技、新工艺，逐步研发出节能、省时、降低劳动强度、减少环境污染、提高药品质量、缩短生产周期的新型干燥方式，实现了干燥生产的快速化、自动化、现代化。目前干燥设备行业的发展趋势以改进为主，因此，如何应用新设备或改造旧设备以达到最好的干燥效果，需要研发人员继续深入地研究和扩展应用。

三、干燥设备的选择与分类

每种干燥设备都有其特定的适用范围。如选型不当，用户除了要承担高昂的采购成本外，还会在整个使用期内付出沉重的代价，诸如效率低、耗能高、运行成本高、产品质量差，甚至设备根本不能正常运行等。

（一）干燥设备的选择

在制剂生产中，关于干燥设备的选择，通常要考虑以下各项因素。

1.产品的质量 例如，在医药工业中许多产品要求无菌、耐高温等特性，此时干燥设备的选型首先要从保证质量上考虑，其次才是经济性等问题。

2.物料的特性 物料的特性不同，采用的干燥方法也不同。物料的特性包括物料形状、含水量、水分结合方式、热敏性等。例如，散粒状物料选用气流干燥设备和沸腾干燥设备较多。

3.生产能力 生产能力不同，干燥方法也不尽相同。例如，当干燥大量浆液时可采用喷雾干燥设备，而生产能力低时宜用滚筒干燥设备。

4.劳动条件 某些干燥设备虽然经济适用，但劳动强度大、条件差，且不能连续化生产，不宜处理高温、有毒、粉尘多的物料。

5.经济性 在符合上述要求下，应使干燥设备的投资费用和操作费用降到最低，即采用适宜的或最优的干燥设备。

6.其他要求 设备的制造、维修、操作及尺寸是否受到限制等也是应考虑的因素。此外，根据干燥过程的特点和要求，还可采用组合式干燥设备。例如，对于最终含水量要求较高的物料可采用气流-沸腾干燥设备；对于膏状物料，可采用沸腾-气流干燥设备。

（二）干燥设备的分类

由于需要干燥的物质种类繁多，所以干燥设备类型也很多。从不同角度考虑有不同的分类方法。

1.根据操作压力 可分为常压干燥设备和减压（真空）干燥设备。常压干燥设备适用于对干燥没有特殊要求的物料；减压（真空）干燥设备适用于特殊物料，如热敏性、易氧化和易燃易爆物料。

2.根据操作方式 可分为连续式干燥设备和间歇式干燥设备。连续式干燥设备的特点是生产能力大，干燥质量均匀，热效率高，劳动条件好；间歇式干燥设备的特点是品种适应性广，设备投资少，操作控制方便，但干燥时间长，生产能力小，劳动强度大。

3.根据运动方式 根据运动（物料移动和干燥介质流动）方式可分为并流干燥设备、逆流干燥设备和错流干燥设备。

4.根据供给热能的方式 可分为对流干燥设备、传导干燥设备、辐射干燥设备和介电干燥设备，以及由几种方式结合的组合干燥设备。干燥设备通常是根据供给热能的方式进行设计制造，如表4-1所示。

（1）对流干燥　利用加热后的干燥介质（常用的是热空气），将热量带入干燥器内并传给物料，使物料中的湿分汽化，同时被空气带走。这种干燥是利用对流传热的方式向湿物料供热，又以对流方式带走湿分，空气既是载热体，也是载湿体。气流干燥、流化干燥、喷雾干燥等都属于这类干燥方法。此类干燥目前应用最为广泛，优点是干燥温度易于控制，物料不易过热变质，处理量大；缺点是热能利用程度低。

（2）传导干燥　湿物料与设备的加热表面接触，将热能直接传导给湿物料，使物料中湿分汽化，同时利用空气将湿气带走。干燥时设备的加热面是载热体，空气是载湿体。如转鼓干燥、真空干燥、冷冻干燥等。传导干燥的优点是热能利用程度高，湿分蒸发量大，干燥速度快；缺点是温度较高时易使物料过热而变质。

（3）辐射干燥　利用远红外线辐射作为热源，向湿物料辐射供热，使湿分汽化除湿。这种方式是用电磁辐射波作热源，空气作载湿体。如红外线辐射干燥。优点是安全、卫生、效率高；缺点是耗电量较大，设备投入高。

（4）介电干燥　在微波或高频电磁场的作用下，湿物料中的极性分子（如水分子）及离子产生偶极子转动和离子传导等为主的能量转换效应，辐射能转化为热能，湿分汽化，同时用空气带走汽化的湿分。如微波干燥。优点是内外同时加热，物料内部温度高于表面温度，从而使温度梯度和湿分扩散方向一致，可以加快湿分的汽化，缩短干燥时间。