中药浸膏喷雾干燥机是中药现代化生产中的核心设备,通过将液态中药浸膏转化为均匀粉末,实现高效干燥与造粒一体化。其工作原理基于高速雾化与热风干燥技术:液态浸膏经高压泵输送至雾化器,在离心或压力作用下形成20-60μm的微小液滴,与150-200℃的热风在干燥塔内充分接触,水分瞬间蒸发,形成含水率3-5%的粉末。设备采用两级旋风分离器与湿式除尘器组合收集,收粉率可达95%以上,有效避免传统干燥方式导致的成分流失与物料焦化。
该设备针对中药特性进行多项优化设计。塔体配备冷风夹套与自动振打装置,使壁温控制在80℃以下,彻d解决高糖、低熔点浸膏的粘壁问题;三级空气净化系统确保进风达到30万级洁净标准,符合GMP/FDA要求;模块化结构支持蒸汽与电加热双重模式,适应不同生产规模需求。以ZPG-100型为例,其水分蒸发量达90-110kg/h,料液处理量100-135kg/h,可满足日处理中药浸膏300-500kg的工业化生产。
1、进风加热系统
功能:将环境空气加热至高温,作为干燥介质。
主要部件:
空气过滤器:初效、中效、高效(HEPA)过滤器,去除空气中的尘埃和杂质,保证进入系统的空气洁净。
鼓风机(送风机):提供干燥所需风量,推动空气流动。
加热器:通常为电加热器、蒸汽加热器或燃气加热器,用于加热空气。电加热最常见,控温精确。
2、干燥塔系统
功能:是喷雾干燥的核心区域,浸膏在此与热风接触,瞬间干燥成粉末。
主要部件:
干燥塔本体:通常为不锈钢(如304或316L)制成的圆柱形或圆柱加圆锥形塔体,内壁光滑抛光,减少物料粘附。
雾化器安装接口:位于塔顶,用于安装和固定雾化器。
热风分布器/热风蜗壳:位于塔顶或塔侧,使热风以特定方式(如旋转、切线)进入塔内,形成稳定的气流模式,利于干燥和防止粘壁。
观察窗/照明灯:用于观察塔内干燥情况。
塔门/检修口:用于清洁、维护和检查。
塔壁清扫装置(可选):如气锤、螺旋带、脉冲空气清扫等,用于自动或手动清除附着在塔壁上的干粉。
3、雾化系统
功能:将中药浸膏分散成极细小的雾滴,增大与热风的接触面积,加速干燥。这是决定粉末粒径和干燥效率的关键。
主要类型及部件:
压力式雾化器:
高压柱塞泵:将浸膏加压至1-20 MPa。
雾化喷嘴(压力喷嘴):高压浸膏通过小孔喷出,形成雾滴。喷嘴易磨损,需定期检查更换。
离心式雾化器:
高速电机/传动装置:驱动雾化盘高速旋转(通常10,000-20,000 rpm)。
雾化盘(转盘):浸膏被送至高速旋转的盘上,受离心力作用甩出形成雾滴。雾化盘有不同槽型设计。
二流体雾化器(气流式,较少用于浸膏):
压缩空气管路与喷嘴:利用高速压缩空气冲击浸膏流,将其雾化。
4、进料系统
功能:将中药浸膏稳定、可控地输送至雾化器。
主要部件:
进料罐:储存浸膏,通常带搅拌装置防止沉降。
进料泵:如螺杆泵、隔膜泵或上述的高压柱塞泵(压力式),用于输送高粘度的浸膏。
进料管道与阀门:连接进料罐和雾化器,材质为不锈钢。
流量计与调节阀:监控和精确调节进料速度。
5、气固分离与收集系统
功能:将干燥后的粉末与湿热空气分离,并收集产品。
主要部件:
旋风分离器:利用离心力分离大部分较粗的干粉。是主要的收集装置。
布袋除尘器(袋滤器):捕集旋风分离器未能分离的细小粉尘,保证尾气排放达标。需配备反吹清灰装置(如脉冲电磁阀)防止布袋堵塞。
产品收集罐/桶:放置于旋风分离器和布袋除尘器下方,用于收集干燥后的中药粉末。
星形卸料阀/出料阀:安装在收集罐底部,可在系统保持负压的同时,间歇或连续地排出产品。
6、尾气排放系统
功能:将经过除尘后的尾气排出车间,维持系统负压。
主要部件:
引风机(排风机):提供抽力,是形成系统负压和驱动气流的关键设备。通常位于布袋除尘器之后。
消音器(可选):降低风机噪音。
排风管道:将尾气排至室外或进入废气处理系统。
7、控制系统
功能:实现对整个干燥过程的自动化监控和操作。
主要部件:
PLC(可编程逻辑控制器)或DCS系统:核心控制单元。
触摸屏(HMI):人机操作界面,用于设定参数、监控运行状态、查看报警信息。
传感器:包括温度传感器(进风、出风、塔内)、压力传感器(进风、塔内负压)、流量计(进料、空气)、湿度传感器等。
执行机构:如调节阀、变频器(控制风机、泵的转速)等。
