Requisiti tecnologici degli essiccatori a spruzzo per le apparecchiature

Negli ultimi anni, la tecnologia dell’essiccazione a spruzzo è stata ampiamente utilizzata nell’industria farmaceutica. Nel campo dei preparati solidi, questa tecnologia viene spesso utilizzata per l'essiccazione di farmaci altamente sensibili al calore e di farmaci che si decompongono facilmente durante la concentrazione di materiali liquidi. Durante il processo di applicazione, materie prime diverse avranno requisiti diversi per l'essiccazione a spruzzo. Come soddisfare questi requisiti e a quali dettagli prestare attenzione sono questioni di interesse comune sia per i progettisti che per i produttori e gli utenti delle apparecchiature.
■Garantire i requisiti di pulizia
I processi principali per la produzione di alcune API devono essere eseguiti in un ambiente pulito di livello 100000-e l'essiccazione a spruzzo è un processo importante per il controllo di qualità. Per garantire la qualità dei medicinali, le parti dell'essiccatore a spruzzo che entrano in contatto con il materiale devono essere realizzate in acciaio inossidabile. Per i materiali con forte corrosione acida, è meglio utilizzare l'acciaio inossidabile 316L. La camera di essiccazione, il separatore a ciclone, il filtro e le altre parti a diretto contatto con il materiale devono avere pareti interne lisce, senza angoli morti ed essere facili da smontare e pulire.
A causa del sistema di grandi dimensioni dell'essiccatore a spruzzo, l'intero essiccatore a spruzzo non può essere posizionato nell'area pulita. Spesso solo la parte dove viene raccolto il materiale viene posta nell'area pulita. In questo caso, il sistema deve avere buone prestazioni di tenuta per prevenire la contaminazione esterna del sistema.
■Evitare l'incollaggio al muro
Nel processo di essiccazione a spruzzo di preparati solidi (soprattutto nella medicina tradizionale cinese), il fenomeno dell'adesione alle pareti è un problema importante che ostacola il normale funzionamento dell'atomizzatore. Il materiale che aderisce al muro non solo è dannoso per le operazioni di raccolta, ma col tempo i materiali sensibili che aderiscono al muro si deteriorano e diventano materiali non qualificati. Dal punto di vista del processo, le soluzioni includono la selezione di solventi appropriati, l'aggiunta di eccipienti e la modifica dei parametri di processo. Tuttavia, questi metodi non hanno molto margine di adattamento, quindi le soluzioni fondamentali devono essere ricercate dal punto di vista delle attrezzature.
Negli ultimi anni, esperti nazionali e stranieri hanno studiato i problemi di adesione e agglomerazione delle pareti durante il processo di essiccazione. Ritengono che la causa principale dell'attaccamento del muro sia la temperatura del muro, e quindi riassumono cinque misure per prevenire l'attaccamento del muro: utilizzare una torre di essiccazione a sandwich, durante la quale utilizzare il raffreddamento ad aria per mantenere la temperatura del muro inferiore a 50 gradi; introdurre aria secondaria tangenzialmente attraverso le pale del ciclone sulla parete della torre per raffreddare la parete della torre; installare una scopa d'aria composta da una fila di ugelli in prossimità della parete della torre e spostarla lungo la parete della torre Ruotare lentamente; aggiungere un martello pneumatico alla parete della torre e forzare il materiale attaccato al muro a staccarsi attraverso il colpo del martello pneumatico; aumentare la precisione della lavorazione e lucidare la parete interna della torre può anche ridurre l'adesione alla parete.
■Migliorare le prestazioni del controllo automatico
La tecnologia degli essiccatori a spruzzo è un processo di produzione continuo. I punti di controllo del suo sistema a ciclo chiuso includono: concentrazione di alimentazione, velocità di alimentazione, velocità dell'aria in ingresso, temperatura dell'aria in ingresso, pressione del sistema, differenza di pressione di ciascun componente, rilevamento della purezza del gas, ecc., fare affidamento sulla tradizionale regolazione manuale è molto difficile, quindi l'autocontrollo del sistema deve essere rafforzato. Un buon sistema di controllo automatico può far funzionare l'intero sistema di essiccazione a spruzzo senza intoppi, ridurre i tassi di guasto del prodotto e ridurre i rischi per la sicurezza.
■Soddisfare diversi requisiti di proprietà fisica
Dopo che le materie prime sono state essiccate dall'essiccatore a spruzzo, il processo di formulazione deve essere ulteriormente completato. Pertanto, in termini di miglioramento dell'effetto della formulazione e dell'effetto di assorbimento del farmaco finale, diversi requisiti di produzione proporranno requisiti diversi per le proprietà fisiche dei prodotti atomizzati.
Il confezionamento dei farmaci è generalmente controllato in base al volume, il che richiede che il prodotto abbia una densità apparente stabile e una buona fluidità, mentre i granuli orali spesso richiedono una dissoluzione istantanea. Modificando la dispersione dell'atomizzazione o modificando opportunamente le condizioni operative per controllare la velocità di essiccazione, è possibile produrre prodotti con densità apparenti diverse, ma la gamma di modifiche è limitata.
Attualmente esiste una nuova tecnologia per migliorare le proprietà fisiche: l'essiccazione a spruzzo con schiuma, il che significa che il liquido di alimentazione viene prima schiumato e poi essiccato a spruzzo. Questo metodo è stato originariamente proposto per migliorare l'efficienza termica e successivamente è stato utilizzato per regolare le proprietà fisiche del prodotto. È stato dimostrato che i prodotti ottenuti mediante essiccazione a spruzzo di schiuma hanno particelle di grandi dimensioni, sono porosi, presentano numerose depressioni, hanno superfici ruvide e hanno una buona solubilità istantanea.
Inoltre, gli API orali avranno anche alcuni requisiti specifici, come la forma delle particelle, ecc. La pratica di produzione ha dimostrato che è possibile ottenere particelle di forme diverse modificando il metodo di atomizzazione.
■Le misure di protezione della sicurezza sono essenziali
La sicurezza di alcuni farmaci pone requisiti elevati anche in termini di progettazione della protezione delle apparecchiature. Per i materiali disciolti in solventi organici, l'intero sistema deve soddisfare i requisiti antideflagranti durante l'essiccazione. Allo stesso tempo, è necessario selezionare tipi a prova di esplosione durante la progettazione di accessori come motori, strumenti e valvole di controllo. Inoltre, per evitare che il solvente e l'aria si mescolino nel gas esplosivo, il sistema deve adottare un sistema a circolazione chiusa e il vettore deve utilizzare gas inerte, come l'azoto. Inoltre, l'essiccazione di alcuni materiali facilmente ossidabili richiede anche l'uso di un sistema a circolazione chiusa che utilizza azoto come vettore.
■Gli indicatori di protezione ambientale devono soddisfare gli standard
I prodotti atomizzati sono particelle fini e formano facilmente polvere. Per soddisfare i requisiti di protezione ambientale, non è sufficiente utilizzare un separatore a ciclone convenzionale per separare i prodotti e purificare i gas di scarico. È inoltre possibile utilizzare un raccoglitore di polveri a sacco per purificare il gas di scarico per rendere il contenuto di polvere del gas di scarico inferiore a 50 mg/nanogas cubo per soddisfare gli standard; Oppure utilizzare uno scrubber a umido per ridurre il contenuto di polvere nel gas di scarico a 15-35 mg/nanogas cubo. Quando si utilizza l'azoto come vettore, il sistema deve essere sigillato e la luce di scarico deve essere diretta verso l'esterno.
■Migliorare l'utilizzo del calore è una priorità assoluta
La temperatura massima dell'aria calda è di 250 gradi ~ 500 gradi nel funzionamento a flusso parallelo e di 200 gradi ~ 300 gradi nel funzionamento in controcorrente. La temperatura di uscita dopo l'essiccazione per atomizzazione è generalmente controllata a 60 gradi ~ 100 gradi e il tasso di utilizzo del calore è basso, quindi questo è anche lo svantaggio dell'essiccazione a spruzzo.
Attualmente, l’efficienza termica degli atomizzatori domestici su scala industriale è generalmente compresa tra il 30% e il 50%. L'efficienza termica degli atomizzatori esteri con recupero del calore di scarto può raggiungere il 70%, ma questi apparecchi hanno importanza economica solo quando la capacità di produzione è superiore a 100 kg (acqua)/ora. Tuttavia, quando si utilizzano trasportatori di azoto e solventi organici, è possibile utilizzare un sistema a circolazione chiusa per far circolare l'azoto e condensare il solvente, riducendo così efficacemente i costi di produzione.
Ma in generale, il problema dei costi durante l’uso dell’essiccazione a spruzzo richiede ulteriori ricerche da parte di progettisti e produttori di apparecchiature.