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實驗室科研利器:BUCHI B-290小型噴霧干燥機全解析
更新時間:2026-01-08
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在湖南中醫藥大學的科技創新中心里,科研人員正通過透明的玻璃器皿觀察物料被瞬間干燥為均勻粉末的過程,這臺設備的銘牌上清晰地印著“BUCHI Mini Spray Dryer B-290"。
瑞士BUCHI作為實驗室小型噴霧干燥機的市場,其明星產品B-290型噴霧干燥機已成為國內外眾多高校、科研院所和工業企業研發部門的標配設備。
它能在1.5秒內將少量液體樣品轉化為高品質的干燥粉末,最小處理量可低至20毫升,為藥物制劑、納米材料和食品科學等前沿領域的研究提供了強大支持。
B-290的核心設計理念是為實驗室研發量身定制。它并非大型生產設備的簡單縮小版,而是在工程設計上充分考慮了科研工作的特殊需求。
其顯著的特征是全過程的玻璃可視化設計。干燥室、旋風分離器等核心部件均采用耐熱玻璃制造,使得操作者能夠實時、清晰地觀察物料霧化、干燥和收集的每一個環節。
這種設計不僅便于教學演示和過程理解,更能讓研究人員在出現問題時(如粘壁、霧化不佳)迅速調整參數,優化工藝,極大地提升了實驗效率。
針對實驗室樣品珍貴且量少的特點,B-290實現了極低的樣品消耗。其最小進樣量僅為20-50毫升,而回收率高可達70%,確保了即使是合成量極微的新化合物也能完成完整的干燥與形貌研究。
此外,設備結構緊湊,占地面積僅約0.5平方米,重量約46公斤,非常適用于空間有限的現代化實驗室。
B-290在性能上實現了精巧與高效的平衡。它的大蒸發能力為1.0-1.5升水/小時,足以滿足大部分實驗室規模的工藝摸索和樣品制備需求。
干燥過程極為迅速,物料在1.0至1.5秒的極短時間內即可完成干燥,這得益于其高達35立方米/小時的大空氣流量和精密的霧化系統。
溫度控制是噴霧干燥工藝的靈魂。B-290的進口溫度可達220°C,并采用模糊邏輯(Fuzzy Logic)控制,控溫精度可達±2°C,確保了工藝的穩定性和重復性。
其產生的粉末顆粒粒徑分布均勻,范圍在1至25微米之間,且90%以上的干粉顆粒度保持一致,為后續的應用研究提供了質量穩定的原料。
BUCHI B-290 核心性能參數
| 參數類別 | 具體指標 |
|---|---|
| 處理能力 | 大蒸發量:1.0-1.5 L/h (水) |
| 溫度范圍 | 高進口溫度:220°C |
| 顆粒特性 | 粒徑范圍:1-25 μm |
| 干燥速度 | 干燥時間:1.0-1.5 秒 |
| 樣品需求 | 最小樣品量:20-50 ml |
| 空氣系統 | 大空氣流量:35 m3/h |
| 霧化氣體 | 壓縮空氣/氮氣,200-800 L/h,5-8 bar |
B-290的性能源于其多項獨特的技術和人性化設計,共同保障了實驗的成功率與安全性。
首先,其 “溫和干燥" 特性對熱敏性物料至關重要。物料僅在霧化成微米級液滴的瞬間接受高溫,溶劑的迅速蒸發帶走了大部分熱量,使得物料核心溫度保持在較低水平,能有效保護蛋白質、酶制劑、益生菌等生物活性物質的活性。
其次,的抗靜電涂層技術被應用于玻璃器皿內壁。這從根本上解決了實驗室噴霧干燥中常見的粉末靜電吸附、粘壁嚴重、回收率低的難題,確保了樣品的高效回收。
設備集成的 “噴咀清潔器"(自動通針) 是一項實用的防故障設計。它可按設定頻率或手動指令自動清除噴嘴處的輕微堵塞,保障長時間連續運行的穩定性,避免了因堵塞導致的實驗中斷和樣品損失。
對于有無菌要求的藥品或生物制品干燥,B-290可在使用前通過高溫熱空氣對系統進行消毒,且空氣進口標配高效過濾器,從而在整個干燥過程中保持空氣的潔凈度。
B-290的強大之處不僅在于其標準配置,更在于其高度模塊化和可擴展性。用戶可以根據具體的研究需求,選擇多種功能附件,將設備升級為滿足特殊工藝要求的專業平臺。
針對有機溶劑的干燥,可配備 Inert Loop B-295惰性氣體循環裝置。該系統使用氮氣等惰性氣體作為干燥介質和霧化氣體,并配備溶劑冷凝回收單元,能夠安全、封閉地處理含有機溶劑的樣品,消除了爆炸風險。
在噴嘴系統上,除了標準的0.7毫米雙流體紅寶石噴嘴(耐用且精確),用戶還可選配三流式噴嘴。這種噴嘴可同時霧化兩種不相溶的液體(如油和水),是進行微膠囊化包埋研究的理想工具,可用于包埋香料、營養素或藥物活性成分。
此外,還有超聲波霧化組件,可生成10-60微米的更大且更均勻的液滴,接近工業級噴霧干燥的效果;噴霧冷卻/冷凍裝置,用于處理低熔點的蠟、聚合物或對溫度極度敏感的生物樣品;以及用于光敏物料的棕色玻璃組件。
BUCHI B-290 主要可選配置與功能擴展
| 配置名稱 | 核心功能 | 應用價值 |
|---|---|---|
| 惰性氣體循環裝置(B-295) | 在惰性氣氛下安全干燥有機溶劑,冷凝回收溶劑。 | 拓展至制藥(API)、納米材料、特種化學品等領域。 |
| 三流式噴嘴 | 同時霧化兩種不相溶液體,實現原位微膠囊化。 | 用于食品風味包埋、藥物緩控釋制劑、細胞包埋等研究。 |
| 超聲波霧化組件 | 產生粒徑更大(10-60 μm)、分布更窄的液滴。 | 獲得更接近工業放大產品的顆粒特性,便于工藝轉移。 |
| 噴霧冷卻/冷凍裝置 | 使用低溫空氣干燥對熱極度敏感或低熔點的物料。 | 處理疫苗、活菌制劑、蛋白質、蠟及聚合物等。 |
| 高性能旋風分離器/棕色玻璃 | 提高細粉回收率/保護光敏性物質。 | 大化珍貴樣品回收;適用于光穩定性差的化合物。 |
憑借其溫和、高效、靈活的特點,B-290在眾多前沿科研與工業研發領域發揮著不可替代的作用。
在制藥與生命科學領域,它被廣泛用于制備固體分散體以提高難溶性藥物的溶出度,為吸入式藥物(如胰島素)制備微米級顆粒,對疫苗和抗生素進行溫和干燥,以及開發靶向給藥的微膠囊載體。
在食品科學與營養領域,B-290用于包埋精油、維生素和益生菌以增強其穩定性,生產功能性奶粉和果汁粉,以及開發具有緩釋特性的營養補充劑。
在材料與化學領域,它是制備納米催化劑、燃料電池電極材料、陶瓷前驅體粉末、特種顏料以及各種功能性微球的關鍵設備。
除了經典的B-290,BUCHI還提供Nano Spray Dryer B-90,共同構成完整的實驗室噴霧干燥解決方案。
B-90采用了革命性的壓電振動膜霧化技術,而非傳統的噴嘴。其產生的液滴更細小、更均勻,能夠制備出低至300納米的亞微米級顆粒,且樣品需求量極少,回收率高,特別適合納米藥物、納米材料等前沿領域的研發。
而B-290則更側重于1至25微米范圍的顆粒制備,其處理通量更大,擴展功能更豐富,是連接實驗室探索與工藝放大的堅實橋梁。
對于微膠囊化應用,BUCHI還提供專門的Encapsulator B-390系列。它采用振動噴嘴滴落固化技術,可制備粒徑均一、結構規整的毫米級核殼結構微膠囊,與噴霧干燥的基質型包埋形成技術互補。
從浙江大學未來健康實驗室對新藥配方的探索,到日本國立材料研究所科研人員對其“操作簡便、用料節省"的贊譽,BUCHI B-290的足跡遍布實驗室。
它不再僅僅是一臺儀器,更是推動想法從實驗室燒杯邁向工業化生產的可靠伙伴。隨著模塊化附件的不斷豐富,這臺經典設備的應用邊界仍在被一代代科研人員持續拓展。