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实验室科研利器:BUCHI B-290小型喷雾干燥机全解析
更新时间:2026-01-08
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在湖南中医药大学的科技创新中心里,科研人员正通过透明的玻璃器皿观察物料被瞬间干燥为均匀粉末的过程,这台设备的铭牌上清晰地印着“BUCHI Mini Spray Dryer B-290"。
瑞士BUCHI作为实验室小型喷雾干燥机的市场,其明星产品B-290型喷雾干燥机已成为国内外众多高校、科研院所和工业企业研发部门的标配设备。
它能在1.5秒内将少量液体样品转化为高品质的干燥粉末,最小处理量可低至20毫升,为药物制剂、纳米材料和食品科学等前沿领域的研究提供了强大支持。
B-290的核心设计理念是为实验室研发量身定制。它并非大型生产设备的简单缩小版,而是在工程设计上充分考虑了科研工作的特殊需求。
其显著的特征是全过程的玻璃可视化设计。干燥室、旋风分离器等核心部件均采用耐热玻璃制造,使得操作者能够实时、清晰地观察物料雾化、干燥和收集的每一个环节。
这种设计不仅便于教学演示和过程理解,更能让研究人员在出现问题时(如粘壁、雾化不佳)迅速调整参数,优化工艺,极大地提升了实验效率。
针对实验室样品珍贵且量少的特点,B-290实现了极低的样品消耗。其最小进样量仅为20-50毫升,而回收率高可达70%,确保了即使是合成量极微的新化合物也能完成完整的干燥与形貌研究。
此外,设备结构紧凑,占地面积仅约0.5平方米,重量约46公斤,非常适用于空间有限的现代化实验室。
B-290在性能上实现了精巧与高效的平衡。它的大蒸发能力为1.0-1.5升水/小时,足以满足大部分实验室规模的工艺摸索和样品制备需求。
干燥过程极为迅速,物料在1.0至1.5秒的极短时间内即可完成干燥,这得益于其高达35立方米/小时的大空气流量和精密的雾化系统。
温度控制是喷雾干燥工艺的灵魂。B-290的进口温度可达220°C,并采用模糊逻辑(Fuzzy Logic)控制,控温精度可达±2°C,确保了工艺的稳定性和重复性。
其产生的粉末颗粒粒径分布均匀,范围在1至25微米之间,且90%以上的干粉颗粒度保持一致,为后续的应用研究提供了质量稳定的原料。
BUCHI B-290 核心性能参数
| 参数类别 | 具体指标 |
|---|---|
| 处理能力 | 大蒸发量:1.0-1.5 L/h (水) |
| 温度范围 | 高进口温度:220°C |
| 颗粒特性 | 粒径范围:1-25 μm |
| 干燥速度 | 干燥时间:1.0-1.5 秒 |
| 样品需求 | 最小样品量:20-50 ml |
| 空气系统 | 大空气流量:35 m³/h |
| 雾化气体 | 压缩空气/氮气,200-800 L/h,5-8 bar |
B-290的性能源于其多项独特的技术和人性化设计,共同保障了实验的成功率与安全性。
首先,其 “温和干燥" 特性对热敏性物料至关重要。物料仅在雾化成微米级液滴的瞬间接受高温,溶剂的迅速蒸发带走了大部分热量,使得物料核心温度保持在较低水平,能有效保护蛋白质、酶制剂、益生菌等生物活性物质的活性。
其次,的抗静电涂层技术被应用于玻璃器皿内壁。这从根本上解决了实验室喷雾干燥中常见的粉末静电吸附、粘壁严重、回收率低的难题,确保了样品的高效回收。
设备集成的 “喷咀清洁器"(自动通针) 是一项实用的防故障设计。它可按设定频率或手动指令自动清除喷嘴处的轻微堵塞,保障长时间连续运行的稳定性,避免了因堵塞导致的实验中断和样品损失。
对于有无菌要求的药品或生物制品干燥,B-290可在使用前通过高温热空气对系统进行消毒,且空气进口标配高效过滤器,从而在整个干燥过程中保持空气的洁净度。
B-290的强大之处不仅在于其标准配置,更在于其高度模块化和可扩展性。用户可以根据具体的研究需求,选择多种功能附件,将设备升级为满足特殊工艺要求的专业平台。
针对有机溶剂的干燥,可配备 Inert Loop B-295惰性气体循环装置。该系统使用氮气等惰性气体作为干燥介质和雾化气体,并配备溶剂冷凝回收单元,能够安全、封闭地处理含有机溶剂的样品,消除了爆炸风险。
在喷嘴系统上,除了标准的0.7毫米双流体红宝石喷嘴(耐用且精确),用户还可选配三流式喷嘴。这种喷嘴可同时雾化两种不相溶的液体(如油和水),是进行微胶囊化包埋研究的理想工具,可用于包埋香料、营养素或药物活性成分。
此外,还有超声波雾化组件,可生成10-60微米的更大且更均匀的液滴,接近工业级喷雾干燥的效果;喷雾冷却/冷冻装置,用于处理低熔点的蜡、聚合物或对温度极度敏感的生物样品;以及用于光敏物料的棕色玻璃组件。
BUCHI B-290 主要可选配置与功能扩展
| 配置名称 | 核心功能 | 应用价值 |
|---|---|---|
| 惰性气体循环装置(B-295) | 在惰性气氛下安全干燥有机溶剂,冷凝回收溶剂。 | 拓展至制药(API)、纳米材料、特种化学品等领域。 |
| 三流式喷嘴 | 同时雾化两种不相溶液体,实现原位微胶囊化。 | 用于食品风味包埋、药物缓控释制剂、细胞包埋等研究。 |
| 超声波雾化组件 | 产生粒径更大(10-60 μm)、分布更窄的液滴。 | 获得更接近工业放大产品的颗粒特性,便于工艺转移。 |
| 喷雾冷却/冷冻装置 | 使用低温空气干燥对热极度敏感或低熔点的物料。 | 处理疫苗、活菌制剂、蛋白质、蜡及聚合物等。 |
| 高性能旋风分离器/棕色玻璃 | 提高细粉回收率/保护光敏性物质。 | 大化珍贵样品回收;适用于光稳定性差的化合物。 |
凭借其温和、高效、灵活的特点,B-290在众多前沿科研与工业研发领域发挥着不可替代的作用。
在制药与生命科学领域,它被广泛用于制备固体分散体以提高难溶性药物的溶出度,为吸入式药物(如胰岛素)制备微米级颗粒,对疫苗和抗生素进行温和干燥,以及开发靶向给药的微胶囊载体。
在食品科学与营养领域,B-290用于包埋精油、维生素和益生菌以增强其稳定性,生产功能性奶粉和果汁粉,以及开发具有缓释特性的营养补充剂。
在材料与化学领域,它是制备纳米催化剂、燃料电池电极材料、陶瓷前驱体粉末、特种颜料以及各种功能性微球的关键设备。
除了经典的B-290,BUCHI还提供Nano Spray Dryer B-90,共同构成完整的实验室喷雾干燥解决方案。
B-90采用了革命性的压电振动膜雾化技术,而非传统的喷嘴。其产生的液滴更细小、更均匀,能够制备出低至300纳米的亚微米级颗粒,且样品需求量极少,回收率高,特别适合纳米药物、纳米材料等前沿领域的研发。
而B-290则更侧重于1至25微米范围的颗粒制备,其处理通量更大,扩展功能更丰富,是连接实验室探索与工艺放大的坚实桥梁。
对于微胶囊化应用,BUCHI还提供专门的Encapsulator B-390系列。它采用振动喷嘴滴落固化技术,可制备粒径均一、结构规整的毫米级核壳结构微胶囊,与喷雾干燥的基质型包埋形成技术互补。
从浙江大学未来健康实验室对新药配方的探索,到日本国立材料研究所科研人员对其“操作简便、用料节省"的赞誉,BUCHI B-290的足迹遍布实验室。
它不再仅仅是一台仪器,更是推动想法从实验室烧杯迈向工业化生产的可靠伙伴。随着模块化附件的不断丰富,这台经典设备的应用边界仍在被一代代科研人员持续拓展。