干燥
词语概念
干燥(drying)是利用热能使湿物料中的湿分(水分或其他溶剂)气化,并利用气流或真空带走气化了的湿分,从而获得干燥物料的操作。如湿法制粒中物料的干燥、溶液的喷雾干燥、流浸膏的干燥等。
结构与原理
箱式干燥器为例,说明干燥器的结构以及其工作原理。
箱式干燥器又称为盘架式干燥器。其中的物料是静置式的,是一种传统的间歇操作形式。因为它具有操作简单的优点,至今仍被采用:如图《箱式干燥器基本结构(平流式)》所示,外壁通常为方箱形,用绝热材料保温。箱体内有多层框架,上面放置烘盘,被干燥物料放置盘中,空气经风机吹入过滤加热后与物料接触,物料中的水分或溶剂被热空气蒸发带走。达到规定的干燥时间后,取出物料。根据空气流与物料的接触方式的不同,箱式干燥器有两种形式:即热风沿着物料表面平行通过的称为平流式箱式干燥器:热风垂直穿过物料的则称为穿流式箱式干燥器,如图《箱式干燥器(穿流式)》所示。后者具有热利用效率高、干燥速度快等优点。
干燥的目的
①使物料便于加工、运输、贮藏和使用;
②保证药品的质量和提高药物的稳定性:
③改善粉体的流动性和充填性等。
过分干燥易产生静电,或压片时易产生裂片等,给生产过程带来麻烦;因此,物料的含湿量在制剂过程中为重要参数之一,应根据情况适当控制水分含量。另外,由于干燥过程一般采用热能(温度),因此干燥热敏性物料时必须注意化学稳定性问题。
干燥方法
物料干燥的方法有自然干燥与人干燥两种方法。
1.自然干燥法
自然干燥法是将湿物料堆置于露天或室内的场地上,借助风吹和日晒的自然条件除去物料中水分,使物料得以干燥。这种方法的特点是.不需要专门设备,动力消耗小,不需要燃料,操作简单,成本低,但干燥速率慢,产量低,劳动强度大,露天干燥还受气候影响,难以适应大规模的工业化生产。
人工干燥法,也称机械干燥,是将湿物料放在专门的设备中进行加热,物料中的水分蒸发,使物料得以干燥。这种方法的特点是,干燥速率快,产量大,不受气候条件的限制,便于实现自动化,适合于工业生产,但需要消耗较大的动力与燃料。人工干燥法根据物料受热的特征来分,有外热源法与内热源法两种类型。
1)外热源法,所谓外热源法是指在物料外部对物料表面进行加热。其方式有以下四种。
(1)传导干燥。湿物料与加热壁面直接接触,热量靠热传导由热壁面传给湿物料,使其中水分蒸发。如回转烘干机
(2)对流干燥。使热空气或热烟气与湿物料直接接触,依靠对流传热向物料供热,物料中的水汽化为水蒸气,而水蒸气则由气流带走。如回转烘干机、隧道烘干窑、喷雾干燥、流化十燥和厢式干燥等。
(3)辐射干燥。热量以辐射传热方式投射到湿物料表面,被吸收后转化为热能,水分蒸发被气流带出。如红外线干燥
(4)综合干燥。综合利用上述三种加热方式,对湿物料加热而使水分汽化,如回转烘干机。
外热源法的特点是:物料表面温度大于内部温度,热量传递由表及里,水分传递由里及表,方向相反。
2)内热源法
所谓内热源法是指将湿物料放在交变的电磁场中,使物料本身的分子产生的热运动而发热,交变的电流也可通过物料产生焦耳热效应,从而使水分由里及表排出。内热源法的特点是:物料内部温度高于表面温度,从而使水分与热量传递方向相同,加速了水分从物料内部向表面的传递速率。常见的内热源法有工频电干燥、高频电干燥。
常见干燥设备
用于进行干燥操作的设备被称为干燥器。类型很多:根据操作压力可分为常压和减压(减压干燥器也称真空干燥器);根据操作方法可分为间歇式和连续式;根据干燥介质可分为空气、炯道气或其他干燥介质;根据运动(物料移动和干燥介质流动)方式可分为并流、逆流和错流。
流化床干燥器又称沸腾床干燥器。加热空气从下部通入向上流动,穿过干燥室底部的气体分布板,将分布板上的湿物料吹松并悬浮在空气中,物料所处的状态称为流化态,进行流化态操作的设备叫流化床。
(2)压力喷雾干燥器
压力喷雾干燥器按雾化器的结构分类,分为压力式(机械式)、离心式(转盘式)、气流式等三种形式。如图《压力喷雾干燥器》所示,它由空气预热器、气体分布板、雾化器、喷雾干燥室、高压液泵、无菌过滤器、贮液罐、抽风机、旋风分离器等部件组成。
(3)减压干燥器
减压于燥是在密闭容器中抽去空气后进行干燥的方法,有时称为真空干燥。减压干燥除能加速干燥、降低温度外,还能使干燥产品疏松和易于粉碎。此外,由于抽去空气减少了空气影响,故对保证产物质量有一定意义。
如图《减压干燥器》所示,此器可供较大量药物减压干燥之用,加热蒸汽由1引入,通入夹层搁板内,冷凝水自干燥箱下部的出口2流出,3为列管式冷凝器,4为冷凝液收集器。此器分为上下两部,上部与冷凝器相连,并与真空泵通过侧口相连接,上部与下部之间用导管与阀门5相通。当蒸发干燥进行时将阀门5打开,冷凝液可直接流人收集器4的下部,收集满时,关闭阀门5使上部与下部隔离,并打开阀门6放入空气,冷凝液即可经下口龙头放出,这样可使操作过程不致中断。在干燥过程中。被干燥的物质往往起泡溢出盘外,不但污染干燥箱内部,而且能引起结构的损坏,所以使用时应适当地控制被干燥物料的量。
参考资料
最新修订时间:2022-08-25 15:52
目录
概述
结构与原理
干燥的目的
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