干法制粒是繼傳統(tǒng)的濕法混合制粒而發(fā)展起來(lái)的一種新的制粒工藝，它是利用物料本身的結(jié)晶水，通過(guò)機(jī)械擠壓直接對(duì)原料粉末進(jìn)行壓縮→成型→破碎→造粒的一種制粒工藝。其特點(diǎn)：原料粉末連續(xù)地直接成型、造粒，省略了加濕和干燥工序，節(jié)約了大量的電能；環(huán)保式的制粒工藝，無(wú)需添加粘合劑，既節(jié)能又無(wú)污染。干法制粒機(jī)是一種投入少，效率高，節(jié)省人力、物力、財(cái)力的節(jié)能環(huán)保型設(shè)備。本文通過(guò)干法制粒與濕法制粒的比較來(lái)闡述干法制粒的節(jié)能降耗。
　　
　　1干法制粒概述
　　
　　制藥工業(yè)涉及對(duì)各種活性的藥品原料以及一種或多種賦形劑的加工處理，這些原料藥大部分是細(xì)的粉末，且這些粉末粒徑大小不一、密度不均、流動(dòng)性不好、易于成層。因此，必須經(jīng)過(guò)一個(gè)關(guān)鍵的制粒工序，才能進(jìn)行下道壓片、膠囊填充或原料藥以顆粒形式進(jìn)行直接包裝等。而目前的制粒工藝主要有4種：
　　
　　1.1傳統(tǒng)的濕法制粒
　　
　　即槽形混合機(jī)先混合成濕的“軟材”，然后通過(guò)搖擺顆粒機(jī)制粒。目前，此種方法還在被一些廠家所沿用，但此類(lèi)設(shè)備存在著混合不均勻、清洗不干凈、密封不良及漏油等問(wèn)題。
　　
　　1.2新的濕法混合制粒
　　
　　即濕法混合制粒，它是利用混合攪拌漿將粉粒物料與粘合劑攪拌混合成潤(rùn)濕軟料，并由高速破碎刀切割制成濕的“軟材”顆粒，目前此種方法被普遍應(yīng)用。其設(shè)備與工藝不完善之處：需用大量的粘合劑、清洗產(chǎn)生的污水對(duì)環(huán)境造成污染。另外，制出的濕顆粒目數(shù)分布范圍廣而不均勻、細(xì)粉多，一般多用于壓片或膠囊填充。
　　
　　1.3一步沸騰制粒
　　
　　此工藝是將噴霧技術(shù)和流化技術(shù)綜合運(yùn)用，使傳統(tǒng)的混合、制粒、干燥過(guò)程在同一密閉容器中一次完成。同樣，其設(shè)備與工藝需用大量的粘合劑，清洗后需污水處理，且制粒時(shí)間偏長(zhǎng)。
　　
　　1.4干法制粒
　　
　　此工藝是利用物料本身的結(jié)晶水，依靠機(jī)械擠壓原理，直接對(duì)原料粉末進(jìn)行壓縮→成型→粗碎→造粒，且能進(jìn)行連續(xù)造粒的一種節(jié)能降耗、操作簡(jiǎn)單方便的工藝。
　　
　　2干法制粒與濕法制粒比較
　　
　　干法制粒與濕法制粒是各有千秋，各有其應(yīng)用。但干法制粒同以上3種濕法制粒相比較，具有以下的優(yōu)勢(shì)：
　　
　　（1）干法制粒比起濕法制粒投入設(shè)備少、維護(hù)成本低、占地面積少，故其生產(chǎn)成本低。
　　
　　（2）干法制粒比濕法制粒工藝簡(jiǎn)單，中間環(huán)節(jié)少，既可控制粉塵飛揚(yáng)又減少粉料浪費(fèi)。同時(shí)，無(wú)廢氣排放、減少環(huán)境污染。
　　
　　（3）干法制粒比起濕法制粒來(lái)，zui大的優(yōu)勢(shì)是低能耗，這由于干法制粒無(wú)需加濕再干燥。
　　
　?。?）干法制粒無(wú)需添加任何粘合劑；有些藥物（抗生素類(lèi)、熱敏性強(qiáng)）以及中藥提取物比重達(dá)不到要求，又不能加粘合劑，必須通過(guò)干法制粒工藝來(lái)完成。
　　
　　（5）干法制粒后成品的粒度均勻，堆積密度增加、流動(dòng)性改善及可控制崩解度，同時(shí)便于后序加工、貯存和運(yùn)輸。
　　
　　3干法制粒的節(jié)能降耗
　　
　　節(jié)能是加強(qiáng)用能的管理，采取技術(shù)上可行、經(jīng)濟(jì)上合理以及環(huán)境和社會(huì)可以承受的措施，盡可能減少?gòu)哪茉瓷a(chǎn)到消費(fèi)各個(gè)環(huán)節(jié)中的損失和浪費(fèi)，更加有效、合理地利用能源；降耗是減少投入、降低生產(chǎn)中的消耗。本文以生產(chǎn)200kg/h物料進(jìn)行制粒為例，對(duì)干法制粒與濕法制粒在節(jié)能降耗方面作一比較。
　　
　　3.1設(shè)備投資少
　　
　　濕法制粒投入設(shè)備：（1）SL150型濕法制粒機(jī)1臺(tái)，生產(chǎn)能力50kg/批，制粒時(shí)間10min/批左右，加上輔助時(shí)間一般4批/h，即200kg/h；（2）FG120型沸騰干燥機(jī)1臺(tái)，生產(chǎn)能力（濕料）120kg/批，干燥時(shí)間15～45min（約2批/h），折合成干粉為200kg/h）；（3）TA120壓縮空氣機(jī)1臺(tái)、YK200搖擺顆粒機(jī)1臺(tái)。總設(shè)備需投入40萬(wàn)～50萬(wàn)元。
　　
　　干法制粒投入設(shè)備：（1）GL200干法制粒機(jī)1臺(tái)，生產(chǎn)能力200kg/h；（2）ZL制冷機(jī)1臺(tái)。2臺(tái)設(shè)備可聯(lián)接為一體，需投入35萬(wàn)～40萬(wàn)元。
　　
　　具體選用設(shè)備的技術(shù)參數(shù)如表1所示。
　　　　3.2空間與廠房需求小
　　
　　從表1可知：濕法制粒機(jī)所占空間為2220mm×1010mm×1460mm；沸騰干燥機(jī)主機(jī)空間為1700mm×2200mm×3130mm及輔機(jī)、風(fēng)機(jī)及管道空間；壓縮空氣機(jī)所占空間1640mm×670mm×1420mm；搖擺顆粒機(jī)所占空間為1160mm×470mm×1230mm。把以上設(shè)備進(jìn)行綜合考慮，整套濕法制粒設(shè)備所需廠房為4m×4m×4m、4m×2.5m×4m、4m×2.5m×3m共3間，總面積約36m2。
　　
　　干法制粒所占空間為2600mm×1300mm×2700mm（包含制冷機(jī)的空間），考慮到生產(chǎn)時(shí)輔助空間及安全生產(chǎn)所需保證的空間，干法制粒所需廠房為3.6m×2.5m×3.2m，總面積約9m2,其只占濕法的1/4。
　　
　　3.3操作人員少
　　
　　干法制粒只需2名操作工人，而濕法制粒需4～6名操作工人。相應(yīng)工資支出費(fèi)用干法為濕法的1/3。
　　
　　3.4設(shè)備的維修、保養(yǎng)費(fèi)用低
　　
　　濕法制粒工藝：加料→加粘合劑混合制粒（包含供壓縮空氣工序）→整粒→沸騰干燥（包含供蒸汽及壓縮空氣工序）→出粒等多道工序。
　　
　　干法制粒工藝：加料后，連續(xù)地直接壓縮成型、造粒，整個(gè)制粒只有1道工序。
　　
　　由于每個(gè)加工設(shè)備都需要相應(yīng)的維修、保養(yǎng)，故干法的維修保養(yǎng)成本低。
　　
　　3.5能量消耗少
　　
　　3.5.1制粒過(guò)程的耗電量對(duì)比
　　
　　干法制粒200kg的原料需耗電量Q=18.845kW×1h=18.845kW·h；
　　
　　濕法制粒200kg的原料需耗電量Q=46.7×1h=46.7kW·h。
　　
　　因此，干法制粒耗電量只占濕法制粒的40.4％。
　　
　　3.5.2制粒過(guò)程的蒸汽耗量對(duì)比
　　
　　干法制粒過(guò)程不需要蒸汽，濕法制粒蒸汽消耗量為211Kg/h，而蒸汽量與用電度數(shù)關(guān)系為Q=2.6/3600×1000×211=152kW·h。注：每度電產(chǎn)生的熱能約為3600kJ，每g20℃水蒸發(fā)為100℃的蒸汽需要熱能為：80×4.31J/（kW·h·g）+2260汽化熱=2600J=2.6kJ。
　　
　　3.5.3對(duì)比結(jié)論
　　
　　二項(xiàng)對(duì)比進(jìn)行綜合分析可知：干法制粒耗電量只占濕法制粒的9.5％，大大地節(jié)省了能耗。同樣，成本支出也大大減少（按1元/kW·h計(jì)算,生產(chǎn)200kg的物料就可省電費(fèi)179.9元）。
　　
　　3.6無(wú)需消耗粘合劑
　　
　　干法制粒過(guò)程是依靠物料自身的結(jié)晶水，利用機(jī)械擠壓、破碎原理直接造粒，不需要添加粘合劑。濕法制粒的原理就是在藥物粉末中加入液體粘合劑，靠粘合劑的架橋或粘結(jié)作用使粉末聚結(jié)在一起而制備成顆粒。粘合劑一般采用水、糊精、淀粉漿、酒精等等，不同的物料，不同用途粘合劑不同，消耗量也有所不同，一般占物料的5％～30％。
　　
　　3.7環(huán)保性
　　
　　干法制粒過(guò)程中壓輪冷卻是利用制冷機(jī)強(qiáng)制循環(huán)冷卻，不但冷卻效果好而且不消耗水資源。因此，制粒過(guò)程中無(wú)廢氣、廢水產(chǎn)生。清洗過(guò)程工藝簡(jiǎn)單，清洗方便，制粒部件除壓輪外都可拆卸清洗，且生產(chǎn)設(shè)備少，故產(chǎn)生的污水也少。
　　
　　濕法制粒從準(zhǔn)備加料到整個(gè)制粒過(guò)程，應(yīng)始終通氣，故易粉塵飛揚(yáng)。其中，沸騰干燥是利用離心風(fēng)機(jī)使筒體內(nèi)形成高壓、蒸汽經(jīng)過(guò)濾純凈后，熱空氣再通過(guò)料斗氣體分布板形成沸騰床，對(duì)物料進(jìn)行熱交換，干燥物料同時(shí)也通過(guò)捕集裝置排出濕氣流。因此，干燥過(guò)程會(huì)產(chǎn)生大量的廢氣。濕法制粒從加濕到干燥工序多，設(shè)備也多，且需添加粘合劑，故清洗時(shí)需消耗大量的水，產(chǎn)生大量的污水。
　　
　　4結(jié)語(yǔ)
　　
　　綜上所述，干法制粒從設(shè)備投入到產(chǎn)品輸出，無(wú)論它的成本，還是能耗都比濕法制粒低許多。隨著干法工藝的不斷完善，以及能源漸漸緊張，干法制粒工藝將逐步替代濕法制粒流水線的投入。據(jù)德國(guó)客戶反映的信息,目前在固體制劑行業(yè)中，國(guó)外客戶使用干法制粒比例占市場(chǎng)的85%,可見(jiàn)它的優(yōu)點(diǎn)已被國(guó)內(nèi)外大都多藥廠所認(rèn)可?？傊煞ㄖ屏C(jī)是投入少，效率高，節(jié)省人力、物力、財(cái)力的節(jié)能環(huán)保型新設(shè)備。