雙錐回轉(zhuǎn)真空干燥機是集混合、真空干燥于一體的干燥設備。真空干燥的過程就是將被干燥物料置于密封的筒體內(nèi),用真空系統(tǒng)抽真空的同時對被干燥物料不斷加熱,使物料內(nèi)部的水分通過壓力差或濃度差擴散到表面,水分子(或其他不凝氣體)在物料表面獲得足夠的動能,在克服分子間的相互吸引力后擴散到真空室的低壓空間,被真空泵抽走而完成與固體的分離。所以,雙錐回轉(zhuǎn)真空干燥機表現(xiàn)為一下特性:
(1)真空干燥的過程中,筒體內(nèi)的壓力始終低于大氣壓力,氣體分子數(shù)少,密度低,含氧量低,因而能干燥容易氧化的藥品,減少物料染菌的機會。
(2)由于濕分在汽化過程中溫度與蒸汽壓力成正比,故真空干燥時,物料中的濕分在低溫下就能汽化,達到低溫干燥,特別適用于有熱敏性物料的藥品生產(chǎn)。
(3)真空干燥可消除常壓熱風干燥易產(chǎn)生的表面硬化現(xiàn)象,這是因為真空干燥物料內(nèi)和表面之間壓差大,在壓力梯度作用下,水分很快移向表面,不會出現(xiàn)表面硬化。
(4)由于真空干燥時,物料內(nèi)和外部之間溫度梯度小,由于逆滲透作用使得濕分能夠獨自移動并收集,有效克服熱風干燥所產(chǎn)生的失散現(xiàn)象。
產(chǎn)品參數(shù)
雙錐回轉(zhuǎn)真空干燥機的頂角為90°~60°(視物料的靜止角而定),物料的填充率為30%~50%。設備轉(zhuǎn)速一般按N≤42.3D?r/min確定(D為zui大回轉(zhuǎn)直徑)。夾套的傳熱系數(shù)U與操作壓力無關(guān),對不黏結(jié)物料U=116~140W/(m2·K),黏結(jié)性物料U=80~93W/(m2·K)。其傳熱面積以物料接觸筒體壁的面積為計算基準。干燥機筒體按壓力容器設計,內(nèi)筒受外壓,外筒受內(nèi)壓。
產(chǎn)品選用
物料的特性
1)物料的黏度。 物料的黏度隨其濕分而變化,黏度可使物料團聚成塊、且粘著筒體壁上,干燥后易黏附在除塵器和管壁上??刹捎脷鈩诱駬艉推扑檠b置。
2)物料的容許溫度。 容許溫度是物料所能承受的zui高溫度。超過該溫度,將導致物料效價改變、分解破壞或變色。
3)物料的堆密度 單位體積的物料質(zhì)量稱為堆密度。由于物料是絕干物料與濕分的混合物,絕干物料又往往為顆粒狀、粉末狀或固塊狀物質(zhì),并且隨著物料中濕分不同導致絕干物料顆粒間的間隙也不同。原始濕物料和干燥過程中物料的堆密度有很大差別,選擇干燥機時應予注意。
4)物料的滑移角 堆放顆粒狀或粉狀物料時,當物料堆斜面與底面間夾角增大到某個角度時,將發(fā)生側(cè)面物料向下滑落的現(xiàn)象。這個發(fā)生物料滑落的斜面與底面的夾角稱該物料的滑移角?;平桥c物料組成、濕含量、粒度和黏性有關(guān)。選擇雙錐干燥機時,可以參考物料的滑移角,選擇錐體的角度大小。
干燥溫度
隨物料的物性不同,可選擇適當?shù)臏囟?。通常可選用變溫干燥法,在干燥初期溫度低,逐漸提高溫度,以增大干燥速率。
開始抽真空并加熱時,干燥速度慢,當物料加熱到水的汽化溫度以上時,干燥速度會突然加快,物料在允許溫度范圍內(nèi)被加熱到相應壓力下的汽化溫度而大量汽化,這時物料溫度保持不變,加入的熱量供作汽化熱和各項熱損失,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。
工作真空度
通常選用103~10?Pa。真空度高,物料中濕分汽化溫度低,干燥速度快。但真空度過高,導致抽氣系統(tǒng)成本增加,干燥后的物料價格增高,經(jīng)濟上不合算。
雖然說雙錐回轉(zhuǎn)真空干燥機筒體的旋轉(zhuǎn)速度越快,干燥速度也就越高。但在干燥初期,如果較快的旋轉(zhuǎn)速度,很容易使物料出現(xiàn)粘結(jié)成團的現(xiàn)象,因此,在干燥初期采用較低的轉(zhuǎn)速,等到物料表面較干時在提高筒體的旋轉(zhuǎn)速度。干燥后期,隨著物料含水量的降低,旋轉(zhuǎn)速度也應適當?shù)慕档?此時提高轉(zhuǎn)速對干燥速度的提高無益。所以,在干燥過程中工作人員應隨時根據(jù)物料的情況來調(diào)控。