噴霧干燥技術(shù)問世已有上百年的歷史。1865年蛋液的噴霧處理，1872年美國(guó)人賽謬爾·珀西(Samluel Percy)申請(qǐng)了關(guān)于噴霧干燥技術(shù)的專刊，1888年噴霧干燥首次商業(yè)化應(yīng)用于奶粉、葡萄糖的干燥。由于噴霧干燥具有“瞬時(shí)干燥”、“干燥產(chǎn)品質(zhì)量 好”、“干燥過程簡(jiǎn)單”等特點(diǎn)，明顯優(yōu)于其它干燥方式，到20世紀(jì)三四十年代，該技術(shù)已經(jīng)被*地運(yùn)用于乳制品、洗滌劑、脫水食品以及化肥、染料、水泥的 生產(chǎn)。噴霧干燥在我國(guó)應(yīng)用的歷史較短，*早是在20世紀(jì)五六十年代引入前蘇聯(lián)的噴霧干 燥機(jī)用于染料和鏈霉素的干燥。
對(duì)于中藥制藥行業(yè)，噴霧干燥技術(shù)的應(yīng)用有其*特的作用，簡(jiǎn)化并縮短了中藥提取液到制劑半成品的工藝和時(shí)間，提高了生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量。本文就噴霧干燥技術(shù) 的研究進(jìn)行綜述，對(duì)其在中藥制備領(lǐng)域中的應(yīng)用前景進(jìn)行了分析探討。為該技術(shù)的推廣應(yīng)用和提高中藥制藥水平提供借鑒與幫助。
1 噴霧干燥技術(shù)的研究進(jìn)展
噴霧干燥技術(shù)的核心是流化技術(shù)，具有從流體到固體瞬時(shí)干燥的突出優(yōu)勢(shì)。其設(shè)備一般是由霧化器(噴頭)、干燥室、進(jìn)出氣及物料收集回收系統(tǒng)等組成。中藥提取液的噴霧干燥，基本上是以離心式霧化和氣流式霧化為進(jìn)行的，而后者以小型試驗(yàn)設(shè)備多見。從霧化的實(shí)現(xiàn)而言，壓力式霧化需要高壓泵與較大霧化空間，氣流式霧化能耗又很高，這些都限制了它們的應(yīng)用。相對(duì)而言，離心式霧化器技術(shù)要求相對(duì)較低，是*容易實(shí)現(xiàn)的。
1．1噴霧干燥機(jī)理研究
噴霧干燥的效果影響因素很多，除霧化器外，還有干燥室、進(jìn)出氣及物料收集回收系統(tǒng)以及整個(gè)干燥器系統(tǒng)。國(guó)內(nèi)外研究人員進(jìn)行了噴霧干燥的數(shù)學(xué)模型研究，以期 給出干燥室內(nèi)氣體流動(dòng)狀態(tài)和各種熱力學(xué)參數(shù)的分布信息，這對(duì)噴霧干燥器的設(shè)計(jì)、優(yōu)化以至干燥效果的提高具有重要意義。吳中華等應(yīng)用氣一粒兩相流理論和計(jì)算 流體力學(xué)(CFD)，結(jié)合噴霧干燥的特點(diǎn)，建立了模擬噴霧干燥室內(nèi)氣體一顆粒兩相湍流流動(dòng)的CFD模型，并對(duì)實(shí)驗(yàn)室脈動(dòng)燃燒噴霧干燥過程進(jìn)行了數(shù)值模擬。 其結(jié)果具有詳細(xì)、直觀的特點(diǎn)；模擬得到的噴霧干燥室內(nèi)氣相流場(chǎng)和各種熱力學(xué)參數(shù)的分布信息，可以為噴霧干燥器的設(shè)計(jì)，干燥過程的優(yōu)化提供參考。戴命和等進(jìn) 行了噴霧干燥過程的熱力學(xué)建模及仿真，根據(jù)質(zhì)平衡原理、熱平衡原理和牛頓定律推導(dǎo)了逆流噴霧干燥過程的一維雙向靜態(tài)熱力學(xué)數(shù)學(xué)模型；它包括了物料溫度方 程、熱風(fēng)溫度方程、顆粒速度方程、熱風(fēng)濕含量方程、物料含水率方程：用MATLAB仿真后，得到了增大空氣量比提高空氣溫度
更具技術(shù)經(jīng)濟(jì)性的結(jié)論。
1．2噴霧工藝優(yōu)化
在噴霧干燥的實(shí)驗(yàn)研究方面，研究了壓力式噴霧干燥塔噴嘴孔徑對(duì)粉料的影響，認(rèn)為大孔徑更適于噴霧顆粒的分布向大顆粒集中。在工廠大生產(chǎn)條件下研究了噴霧干燥的粉粒分布的影 響因素，分析了陶瓷坯料泥漿粘度、含水率、噴霧壓力、噴霧器孔徑與粉粒粒度分布之間的關(guān)系，得出其影響系數(shù)由大至小分別為噴霧器孔徑、壓力、粘度、含水率 等。在對(duì)農(nóng)藥水分散性顆粒噴霧干燥過程的研究中，楊志生等分析了干燥進(jìn)氣溫度、進(jìn)料量對(duì)干燥產(chǎn)品的懸浮率、粒子密度、粒子形狀等的影響。
噴霧干燥在越來越*的應(yīng)用過程中，已經(jīng)不僅限于傳統(tǒng)的干燥模式，劉相東等進(jìn)行了脈動(dòng)氣流的噴霧干燥研究。利用脈動(dòng)燃燒產(chǎn)生的高頻脈動(dòng)為氣流對(duì)NaCI溶液進(jìn)行了噴霧干燥試驗(yàn)，結(jié)果表明：高溫、高頻振蕩氣流下的噴霧干燥比傳統(tǒng)噴霧干燥的蒸發(fā)速率提高了2．5倍。
1．3噴霧干燥技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)
噴霧干燥技術(shù)的*應(yīng)用，其優(yōu)勢(shì)明顯，但其理論仍然落后于實(shí)踐。突出表現(xiàn)在干燥理論的實(shí)踐指導(dǎo)性差。干燥動(dòng)力學(xué)、非球形顆粒的干燥模擬、噴霧干燥等領(lǐng)域有 待進(jìn)行深入研究。噴霧干燥熱效率低。當(dāng)進(jìn)風(fēng)溫度小于150 0(；時(shí)，其熱容量系數(shù)較低，為80～400Kj·m-1·h-1·℃-1，因而蒸發(fā)強(qiáng)度小；一般的氣流干燥、流化床干燥的熱容量系數(shù)則大于 4000Kj·m-1·h-1-℃-1。因此，噴霧干燥的節(jié)能降耗問題就比較突出；亞高溫噴霧干燥(進(jìn)風(fēng)溫度60～150℃)、常溫噴霧干燥(進(jìn)風(fēng)溫度 60℃以下)、降低能耗與多級(jí)干燥都將是今后的研究重點(diǎn)。另外，噴霧干燥技術(shù)與具體的應(yīng)用領(lǐng)域結(jié)合還將用于噴霧冷卻造型、噴霧反應(yīng)、噴霧吸收、噴霧涂層和 噴霧造粒等領(lǐng)域。
