中药制剂喷雾干燥系统技术方案

中药制剂喷雾干燥系统，包括药液雾化装置、干燥塔、中药颗粒收集装置、粉体清除装置及控制装置，控制装置包括背光模组、图像分析单元、摄像模组与控制器，背光模组设置在干燥塔一侧以照亮喷雾干燥室，摄像模组设置在干燥塔与背光模组相对的一侧并于喷雾干燥开始前获取喷雾干燥室初始图像以及于喷雾干燥过程中周期性获取喷雾干燥室实时图像，图像分析单元根据初始图像和实时图像计算喷雾干燥室内各监测区域的平均亮度差值和像素比值，控制器根据图像分析单元的计算结果控制喷雾干燥工艺参数以及控制粉体清除装置清除黏壁粉体。该喷雾干燥系统通过实时判定/预判塔内黏壁情况并采取对应措施，能够减轻黏壁现象，保证喷雾干燥所得产品的品质。燥所得产品的品质。燥所得产品的品质。

Spray drying system for traditional Chinese medicine preparations

【技术实现步骤摘要】
中药制剂喷雾干燥系统


[0001]本专利技术涉及中成药生产加工
，特别涉及一种中药制剂喷雾干燥系统。

技术介绍

[0002]近些年来，喷雾干燥技术已逐渐在中药的生产加工中得以应用。与一般单一原料的中药制剂不同，由于五积颗粒制备过程中所提取的清膏中成分复杂，在对清膏进行喷雾干燥时极易发生黏壁现象。
[0003]目前业内防止中药制剂喷雾干燥黏壁的方式通常是在中药提取液中加入合适的辅料进行喷雾干燥共处理，通过辅料对中药粉体结构和性质进行物理修饰，从而减轻干燥过程中粉体黏壁的情况。例如中国专利文献CN106581685A中就采用了往中药浓缩液中加入麦芽糊精和微粉硅胶的组合物作为辅料来防止药粉黏壁，中国专利文献CN111265671A则是往药液中添加小分子肽作为辅料来改善黏壁的问题。由于五积颗粒所涉及的原料组分很多，其中任一原料的品质波动都有可能导致喷雾干燥的料液特性发生变化，辅料的添加量需要根据料液特性变化而进行调整，操作不便，并且辅料的加入既导致了产品中药性成分含量降低，又增加了生产成本。由于业内尚无较好的措施来消除或减轻五级颗粒清膏制剂在喷雾干燥过程中的药粉黏壁问题，因此，现今仍有很多中药厂沿用类似于中国专利文献CN1116531A中的传统工艺生产五积颗粒，然而传统工艺提取的清膏（包括厚朴浸膏）量多而不易混合均匀，存在干燥时间长以及产品品质一致性不高的缺陷。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的是提供一种能够有效减少中药制剂喷雾干燥过程中药粉黏壁现象的喷雾干燥系统。
[0005]本专利技术涉及的中药制剂喷雾干燥系统包括药液雾化装置、干燥塔、中药颗粒收集装置、粉体清除装置及控制装置，所述控制装置用以控制喷雾干燥工艺参数以及控制粉体清除装置清除干燥塔内壁黏附的粉体；所述控制装置包括背光模组、图像分析单元以及连接图像分析单元的摄像模组与控制器；所述背光模组设置在干燥塔的一侧以照亮喷雾干燥室，所述摄像模组设置在干燥塔与背光模组相对的一侧并于喷雾干燥开始前获取喷雾干燥室内的初始图像以及于喷雾干燥过程中周期性获取喷雾干燥室内的实时图像，所述图像分析单元根据初始图像和实时图像计算喷雾干燥室内各监测区域的在初始图像和实时图像中的平均亮度差值以及将初始图像与实时图像进行差分处理，再将差分图像中的图形通过设定的尺寸规格进行筛分并计算所得到的筛分图像与差分图像的像素比值，所述控制器按照以下方式控制喷雾干燥工艺参数和粉体清除装置：若某一监测区域的平均亮度差值大于设定上限值，则控制所述粉体清除装置清除堆积于该监测区域的粉体；若某一监测区域所对应的筛分图像与差值图像的像素比值超出设定范围，则调控
所述喷雾干燥室的进风流量、排风流量、进料速度、雾化压力、进风温度中的一项或多项，直至该监测区域所对应的筛分图像与差值图像的像素比值在设定范围内。
[0006]于本专利技术一实施例中，所述干燥塔的塔壁上开设有第一槽口和第二槽口，所述第一槽口与第二槽口对向设置，所述干燥塔外部固定连接有罩住第一槽口的第一罩壳以及罩住第二槽口的第二罩壳，所述背光模组安装在第一罩壳内，所述摄像模组安装在第二罩壳内；所述第一罩壳、第二罩壳、干燥塔的塔壁上或者第一罩壳、第二罩壳与塔壁的连接处设有透气孔隙，以使所述干燥塔外部的空气能够经由透气孔隙进入喷雾干燥室并于背光模组和摄像模组的周围形成幕状气流以阻隔喷雾干燥室内的气流与背光模组和摄像模组接触，于所述干燥塔外部空气进入喷雾干燥室的气路上设有空气过滤器。
[0007]优选地，所述第一罩壳、第二罩壳均包括壳体和盖板，所述壳体与干燥塔的塔壁连接成一体，所述盖板可拆卸连接壳体，所述背光模组和摄像模组均安装在盖板上，所述盖板与壳体的连接处留有缝隙，从而形成所述透气孔隙，所述空气过滤器覆盖住盖板与壳体连接处的缝隙。
[0008]进一步地，所述壳体或盖板的接触端面上开设有一圈定位槽，所述空气过滤器的形状与定位槽相适应并定位放置在定位槽内，所述空气过滤器的厚度大于定位槽的深度以使得其顶部从定位槽的槽口冒出，所述盖板与壳体通过螺栓连接并夹紧空气过滤器，所述空气过滤器对经盖板与壳体间缝隙流向喷雾干燥室的空气进行过滤。
[0009]其中，所述第一槽口和第二槽口呈长条形并自干燥塔的顶部延伸至底部，所述第一罩壳和第二罩壳为呈长方体形状的敞口罩，所述第一罩壳和第二罩壳的开口端分别对齐第一槽口、第二槽口。
[0010]于本专利技术一实施例中，所述药液雾化装置包括依次连接的药液储存塔、药液输送泵和离心雾化器，所述离心雾化器安装在干燥塔内，所述干燥塔通过管路连接有用于向喷雾干燥室供风的鼓风机，所述鼓风机与干燥塔之间设有空气加热器，所述中药颗粒收集装置包括依次连接的旋风分离器、布袋除尘器和负压风机，所述旋风分离器通过管路与干燥塔的出料口连接，所述粉体清除装置包括多个用于敲击干燥塔外壁以促使黏壁粉体掉落的振打锤，所述振打锤安装在干燥塔外部。
[0011]其中，所述数据分析单元通过以下步骤获得各监测区域的平均亮度差值和像素比值：S201.于初始图像和实时图像中，以靠近塔体顶壁的顶部区域为1#监测区域、靠近塔体侧壁的一侧或两侧区域为2#监测区域、靠近塔体锥形底壁的底部区域为3#监测区域；S202.分别计算初始图像和实时图像中1#监测区域、2#监测区域和3#监测区域的平均亮度值并计算对应监测区域在初始图像和实时图像中的平均亮度差值；提取初始图像和实时图像中1#监测区域、2#监测区域和3#监测区域的像素，将对应监测区域于初始图像、实时图像中的像素相减，得到差分图像， 再通过一大一小两种不同的尺寸规格对差分图像进行筛分，剔除差分图像中尺寸小于小尺寸规格的图形、保留尺寸在小尺寸规格之上的图形，得到第一筛分图像；剔除差分图像中尺寸小于大尺寸规格的图形、保留尺寸在大尺寸规格之上的图形，得到第二筛分图像，得到筛分图像后，再分别计算第一筛分图像与差分图像的像素比值以及第二筛分图像与差分图像的像素比值；若某一监测区域所对应的第一筛分图像与差分图像的像素比值或第二筛分图像与差分图像的像素比值超出设定范围，则所述控制器调整喷雾干燥室的进风流量、排风流
量、进料速度、雾化压力、进风温度中的一项或多项，直至该监测区域所对应第一筛分图像与差分图像的像素比值以及第二筛分图像与差分图像的像素比值均在设定范围内。
[0012]进一步地，若对应于1#监测区域的第一筛分图像与差分图像的像素比值小于或等于第一阈值，则所述控制器增大喷雾干燥室的排风流量并降低雾化压力，直至该监测区域对应的第一筛分图像与差分图像的像素比值大于第一阈值；若对应于1#监测区域的第二筛分图像与差分图像的像素比值大于或等于第二阈值，则所述控制器增大喷雾干燥室的排风流量和雾化压力，直至该监测区域对应的第二筛分图像与差分图像的像素比值小于第二阈值。
[0013]进一步地，若对应于2#监测区域的第一筛分图像与差分图像的像素比值小于或等于第一阈值，则所述控制器增大喷雾干燥室的排风流量、进风温度并降低雾化压力，直至该监测区域对应的第一筛分图像与差分图像的像素比值大于第一阈值；若对应于本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.中药制剂喷雾干燥系统，包括药液雾化装置、干燥塔、中药颗粒收集装置及粉体清除装置，其特征在于：还包括控制装置，所述控制装置用以控制喷雾干燥工艺参数以及控制粉体清除装置清除干燥塔内壁黏附的粉体；所述控制装置包括背光模组、图像分析单元以及连接图像分析单元的摄像模组与控制器；所述背光模组设置在干燥塔的一侧以照亮喷雾干燥室，所述摄像模组设置在干燥塔与背光模组相对的一侧并于喷雾干燥开始前获取喷雾干燥室内的初始图像以及于喷雾干燥过程中周期性获取喷雾干燥室内的实时图像，所述图像分析单元根据初始图像和实时图像计算喷雾干燥室内各监测区域的在初始图像和实时图像中的平均亮度差值以及将初始图像与实时图像进行差分处理，再将差分图像中的图形通过设定的尺寸规格进行筛分并计算所得到的筛分图像与差分图像的像素比值，所述控制器按照以下方式控制喷雾干燥工艺参数和粉体清除装置：若某一监测区域的平均亮度差值大于设定上限值，则控制所述粉体清除装置清除堆积于该监测区域的粉体；若某一监测区域所对应的筛分图像与差值图像的像素比值超出设定范围，则调控所述喷雾干燥室的进风流量、排风流量、进料速度、雾化压力、进风温度中的一项或多项，直至该监测区域所对应的筛分图像与差值图像的像素比值在设定范围内。2.如权利要求1所述中药制剂喷雾干燥系统，其特征在于：所述干燥塔的塔壁上开设有第一槽口和第二槽口，所述第一槽口与第二槽口对向设置，所述干燥塔外部固定连接有罩住第一槽口的第一罩壳以及罩住第二槽口的第二罩壳，所述背光模组安装在第一罩壳内，所述摄像模组安装在第二罩壳内；所述第一罩壳、第二罩壳、干燥塔的塔壁上或者第一罩壳、第二罩壳与塔壁的连接处设有透气孔隙，以使所述干燥塔外部的空气能够经由透气孔隙进入喷雾干燥室并于背光模组和摄像模组的周围形成幕状气流以阻隔喷雾干燥室内的气流与背光模组和摄像模组接触，于所述干燥塔外部空气进入喷雾干燥室的气路上设有空气过滤器。3.如权利要求2所述中药制剂喷雾干燥系统，其特征在于：所述第一罩壳、第二罩壳均包括壳体和盖板，所述壳体与干燥塔的塔壁连接成一体，所述盖板可拆卸连接壳体，所述背光模组和摄像模组均安装在盖板上，所述盖板与壳体的连接处留有缝隙，从而形成所述透气孔隙，所述空气过滤器覆盖住盖板与壳体连接处的缝隙。4.如权利要求3所述中药制剂喷雾干燥系统，其特征在于：所述壳体或盖板的接触端面上开设有一圈定位槽，所述空气过滤器的形状与定位槽相适应并定位放置在定位槽内，所述空气过滤器的厚度大于定位槽的深度以使得其顶部从定位槽的槽口冒出，所述盖板与壳体通过螺栓连接并夹紧空气过滤器，所述空气过滤器对经盖板与壳体间缝隙流向喷雾干燥室的空气进行过滤。5.如权利要求2所述中药制剂喷雾干燥系统，其特征在于：所述第一槽口和第二槽口呈长条形并自干燥塔的顶部延伸至底部，所述第一罩壳和第二罩壳为呈长方体形状的敞口罩，所述第一罩壳和第二罩壳的开口端分别对齐第一槽口、第二槽口。6.如权利要求1
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5中任意一项所述中药制剂喷雾干燥系统，其特征在于：所述药液雾化装置包括依次连接的药液储存塔、药液输送泵和离心雾化器，所述离心雾化器安装在干燥塔内，所述干燥塔通过管路连接有用于向喷雾干燥室供风的鼓风机，所述鼓风机与干燥塔
之间设有空气加热器，所述中药颗粒收集装置包括依次连接的旋风分离器...

【专利技术属性】
技术研发人员：马善恒，马号，唐永红，张友飞，王磊，
申请(专利权)人：湖南东健药业有限公司，
类型：发明
国别省市：