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干燥是將物料去除水分或其他揮發(fā)成分的操作，涉及面很廣，干燥的種類繁多，干燥的設(shè)備也是各種各樣。如果按工藝過程中物料所處環(huán)境的壓力來分，可以分為常壓干燥與真空干燥，前者用得較多，相對(duì)比較簡(jiǎn)單，自古就有應(yīng)用；后者開發(fā)得較晚，相對(duì)繁雜一些。但真空干燥有它自身的許多優(yōu)勢(shì)，近年來得到了廣泛的應(yīng)用，尤其是在制藥、食品與化工行業(yè)的應(yīng)用。微丸是制藥行業(yè)的一個(gè)劑型，它的干燥方式可以用常壓普通干燥，也可以用雙錐回轉(zhuǎn)真空干燥機(jī)，但是，兩者的干燥效果是不一樣的，真空干燥出來的藥丸質(zhì)量明顯要好。
1.雙錐回轉(zhuǎn)真空干燥機(jī)具有許多優(yōu)點(diǎn)：（l）在真空環(huán)境下，水分的沸點(diǎn)降低了，可以實(shí)現(xiàn)低溫干燥，為熱敏性物料的干燥提供了有利條件，例如一些維生素等物料，一遇到高溫，它就會(huì)分解變質(zhì)；（2）在真空干燥過程中，干燥室內(nèi)的壓力始終低于大氣壓力，氣體分子數(shù)少，氧分壓降低了，避免了物料在干燥過程中的氧化變質(zhì)現(xiàn)象，保障了被干燥物料的質(zhì)量，在缺氧狀態(tài)下可以殺死一些細(xì)菌，抑制一些細(xì)菌的繁殖生長(zhǎng)；（3）真空干燥可消除常壓下容易產(chǎn)生的表面硬化現(xiàn)象；（4）真空干燥過程可以回收一些有毒有害的氣體，以防止對(duì)環(huán)境的污染。
將雙錐回轉(zhuǎn)真空干燥機(jī)運(yùn)用在干燥微丸作業(yè)上，容器容易清洗，烘出來的微丸清潔衛(wèi)生，顆粒表面結(jié)實(shí)，球形度高，大小一致，含量均勻，水分合格，色澤鮮艷一致，細(xì)粉少，藥品質(zhì)量穩(wěn)定，保存時(shí)間久。
2.雙錐回轉(zhuǎn)真空干燥機(jī)工作原理真空是指在給定容器內(nèi)，氣體分了密度低于該地區(qū)大氣壓下的氣體分子密度的氣體狀態(tài)，真空狀態(tài)下氣體的稀薄程度稱為真空度。真空干燥就是在低于常壓的條件下間接加熱物料，在相應(yīng)的溫度下使物料中濕分汽化，以使物料中濕分含量降低的過程。
雙錐回轉(zhuǎn)真空干燥機(jī)的基本原理：水的飽和蒸汽壓與溫度緊密相關(guān)，在真空狀態(tài)下，水的沸點(diǎn)會(huì)降低，所以真空干燥時(shí)物料中的水分在低溫下就能汽化，可以實(shí)現(xiàn)低溫干燥。大家知道，在常壓下，如果溫度達(dá)到100℃，水就開始沸騰汽化。為什么高原地區(qū)煮飯或其他食物時(shí)不容易煮熟？這是因?yàn)楦咴貐^(qū)的大氣壓低，水的沸點(diǎn)降低。如果容器的壓力一直往下降，當(dāng)降到613.28Pa的絕對(duì)壓力時(shí)，水的沸點(diǎn)就變?yōu)?℃。保持不同的真空度，就可改變物料的干燥溫度，通常應(yīng)由物料的熱敏感性來確定真空干燥的真空度。由于真空泵在真空度趨于0時(shí)，它的氣體流量明顯減少并趨于0，這時(shí)不利于氣體的流動(dòng)與濕氣的排放，所以生產(chǎn)中一般把真空表的讀數(shù)控制在0.095MPa以下。
真空干燥就是干燥物料中的自由水，自由水的存在形式可分為間隙水、表面水、毛細(xì)水和包裹水。在干燥過程中，一是熱源將熱能傳輸給物料，使其升溫和使?jié)穹制欢瞧臐穹终羝蚋稍锸铱臻g遷移，使?jié)穹终羝撾x物料表面且排出干燥室；三是物料內(nèi)部的濕分以液態(tài)向物料表面遷移，以便于在表面發(fā)生汽化。真空干燥就是這3個(gè)過程相伴且協(xié)調(diào)地進(jìn)行，其協(xié)調(diào)的好與壞，直接影響真空干燥速度及其物料的品質(zhì)。
開始抽真空并加熱時(shí)，干燥速度慢，當(dāng)物料加熱到水的汽化溫度以上時(shí)，干燥速度會(huì)突然加快，物料在允許溫度范圍內(nèi)被加熱到相應(yīng)壓力下的汽化溫度而大量汽化，這時(shí)物料溫度保持不變，加入的熱量供作汽化潛熱和各項(xiàng)熱損失，真空系統(tǒng)不斷排出汽化的蒸汽，保持蒸發(fā)表面與空間的壓力差，使干燥持續(xù)進(jìn)行。物料的濕含量減小到一定程度，從物料中蒸發(fā)出來的水分減少了，在加熱量不變的情況下，物料溫度開始升高，蒸發(fā)表面與空間壓差減小，干燥轉(zhuǎn)入減速階段。干燥速度逐漸下降，直至零。
3.影響干燥速度的因素在真空干燥過程中，人們總是希望加快干燥速度，縮短干燥時(shí)間。但是影響干燥速度有很多因素，如被干燥物料的狀況、濕含量、密度、粘度等。如果提高物料的初溫，降低物料濕含量等，有利于提高真空干燥速度；如果升溫過快，水分來不及排出，微丸容易結(jié)塊，粘結(jié)在鍋壁上。因而，干燥室的工作真空度高，有利于水分在較低的溫度下汽化，但真空度高，空氣的流動(dòng)性會(huì)變差，水分不容易排出到容器外，并且對(duì)真空設(shè)備的要求會(huì)提高。所以，我們應(yīng)該根據(jù)物料的特性，綜合考慮真空度的影響。
另外，雙錐回轉(zhuǎn)真空干燥機(jī)的結(jié)構(gòu)形式、加熱方式、操作者的經(jīng)驗(yàn)等都會(huì)影響真空干燥速度。
4.雙錐回轉(zhuǎn)真空干燥機(jī)的系統(tǒng)雙錐回轉(zhuǎn)真空干燥系統(tǒng)主要由雙錐回轉(zhuǎn)真空干燥機(jī)、冷凝器、除塵器、真空抽氣系統(tǒng)、加熱系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)、電控系統(tǒng)等組成。
干燥微丸時(shí)，因溫度不能過高，所以加熱系統(tǒng)用水加熱比較適合，冷卻系統(tǒng)與水加熱系統(tǒng)可以共用1組水管，以減少投資。如果微丸內(nèi)的濕分是水，則設(shè)備中可以不用冷凝器；又如粉塵不多，除塵器可以用1個(gè)緩沖罐簡(jiǎn)單代替。
對(duì)雙錐回轉(zhuǎn)真空干燥機(jī)本體而言，錐體夾套外包保溫層，以降低房間的溫度。夾套內(nèi)的加熱水首先把熱量傳遞給筒體內(nèi)壁，再由內(nèi)壁把熱量傳遞給與筒壁相接觸的微丸，產(chǎn)生的濕蒸汽由真空抽氣管抽走。錐體在轉(zhuǎn)動(dòng)的同時(shí)，微丸在筒體內(nèi)不斷的翻滾，得到充分的混合，出來的物料無論是水分還是色澤都是很均勻的。
5.雙錐回轉(zhuǎn)真空干燥機(jī)在微丸干燥應(yīng)用的實(shí)例現(xiàn)以某微丸干燥作業(yè)為例。該微丸的參數(shù)：干物料的密度0.70g/cm3，初含水率15%，終含水率2%~3%；雙錐回轉(zhuǎn)真空干燥機(jī)干燥機(jī)參數(shù)：容積500L，轉(zhuǎn)速4~6r/min；加熱溫度：水加熱，100℃以下。
往雙錐鍋體內(nèi)裝入微丸，要求裝料量控制在50％以下（或者說料面不高+抽氣管的水平管位置）。蓋上蓋子，開始轉(zhuǎn)動(dòng)雙錐鍋體，把轉(zhuǎn)速調(diào)到4~6r/min，微丸在雙錐鍋體內(nèi)流動(dòng)，得到充分的混合。
然而，微丸干燥不能像其他物料那樣采用蒸汽加熱，理由有兩個(gè)：一是蒸汽的溫度過高，會(huì)影響到物料的性能；二是直接對(duì)物料進(jìn)行高溫加熱，微丸中的水分會(huì)快速往表面遷移，表面的水分來不及汽化，導(dǎo)致微丸互相粘連，不能流動(dòng)，易形成結(jié)塊，整個(gè)鍋壁也會(huì)粘上一層厚厚的藥粉，無法傳熱。所以，選用水加熱效果較好。根據(jù)物料的特性，選擇一個(gè)初始水溫，然后慢慢往上升溫，并對(duì)雙錐鍋體內(nèi)部進(jìn)行抽真空，鍋體內(nèi)產(chǎn)生的水分要及時(shí)排出，否則會(huì)結(jié)塊。
微丸的干燥可以分為4個(gè)階段：第1階段也即初始階段，物料逐步升溫，由于還沒有達(dá)到汽化溫度，微丸表面的水分汽化很少，干燥緩慢；當(dāng)料溫達(dá)到汽化溫度時(shí)，稱為第2階段，水分大量汽化，干燥速度快，溫度的上升會(huì)變得不明顯，真空度會(huì)下降。嚴(yán)格來說，這個(gè)階段的汽化溫度不可能是一個(gè)點(diǎn)，應(yīng)該說是一個(gè)小的范圍。因?yàn)槲锪鲜冀K處于加熱狀態(tài)，汽化會(huì)帶走大量的熱量，這兩個(gè)都會(huì)引起溫度的波動(dòng)，同時(shí)汽化會(huì)引起真空度的變化，真空度的變化反過來又引起汽化溫度的改變，這是一個(gè)動(dòng)態(tài)的過程。如果真空表的讀數(shù)在0.093MPa左右波動(dòng)，那么汽化的溫度會(huì)在40℃左右波動(dòng)；進(jìn)入第3階段，由于微丸含濕量變少，遷移到表面的水分變少，料溫上升明顯，真空度也回升，干燥速度越來越慢；第4階段，當(dāng)微丸的含水率達(dá)到設(shè)定的要求后，要對(duì)物料進(jìn)行降溫。關(guān)閉加熱系統(tǒng)，通入自來水到夾套，對(duì)微丸進(jìn)行冷卻降溫處理，準(zhǔn)備出料。
6.結(jié)語本文從真空干燥的優(yōu)點(diǎn)與工作原理入手，探討了影響干燥速度的因素，結(jié)合該公司的實(shí)際應(yīng)用闡述了雙錐回轉(zhuǎn)真空干燥機(jī)在微丸干燥領(lǐng)域的應(yīng)用。如何評(píng)價(jià)干燥設(shè)備是一個(gè)綜合性的問題，可主要從其技術(shù)性和經(jīng)濟(jì)性兩方面進(jìn)行評(píng)價(jià)。
評(píng)價(jià)干燥設(shè)備的經(jīng)濟(jì)性主要依據(jù)設(shè)備使用所產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)效益和綜合成本。第一，一套
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