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双锥真空干燥机水平日趋提高

国内制造双锥真空干燥机的厂商很多,但总体设计和制造水平相对较底,对这一经典实用设备没有升级换代(国内仅有少数厂商进行了升级性的努力),其真实的原因没能结合理论去研究双锥回转真空干燥机的性能与应用,或对其作升级性的研发。以真空干燥理论为依据,对国内双锥真空干燥机的升级作必要的思考性探讨,并提出一些建议性的设想,以供有志之士参考,目的是为了国内双锥真空干燥机的制造和应用水平日趋提高。
1、为何把双锥回转真空干燥机作为经典使用设备来讨论?   双锥真空干燥机是前几年在原料药生产应用较为广泛的设备,这是由于在真空干燥的过程中,筒体内的压力始终低于大气压力,气体分子数少,密度低,含氧量低,因而能干燥容易氧化性变化的药品生产,能减少物料染菌的机会。也由于水在汽化过程中,其温度与蒸汽压力成正比,故真空干燥时物料中的水分在低温下就能汽化,达到低温干燥,双锥真空干燥机特别适用于药品中有热敏性物料的生产。同时,真空干燥可消除常压热风干燥易产生表面硬化现象,这是真空干燥物料内和表面之间压差大,在压力梯度作用下,水分很快移向表面,不会出现表面硬化。此外真空干燥时,物料内部和外部之间温度梯度小,由逆渗透作用使得溶媒能够独自移动并收集,有效克服热风干燥所产生的溶媒失散现象。   从功能上看,双锥回转真空干燥机是集混合、真空干燥于一体的干燥设备,它以简洁、方便和双效特点被人们作为经典设备来应用,其有着实用性和经济性的一面,是其它设备难以替代的。但近几年来却又被人们所淡化了,其根本原因是由于制造商缺乏对其的研究和结构的改进所致,其主要表现在结构上难以CIP/SIP和干燥性能优化上,故有必要对其升级换代作思考性讨论。
2.真空干燥速度的概念   在真空干燥过程中,人们总是希望加快干燥速度,缩短干燥时间,但是影响干燥速度因素有以下几点: (1)被干燥物料的状况(如物料形状、大小尺寸、堆置方法),物料本身的含湿量、密度、粘度等性能。一般,物料颗粒细而均匀、堆放松散、厚度薄,则内部水分容易扩散。若提高物料的初温、经真空过滤前处理、降低物料含湿量等,均能提高真空干燥速度。 (2)真空度越高,越利于水分在较低温度下汽化,但真空度过高不利于热传导,会影响对物料的加热效果。为提高物料干燥速度,应根据物料的特性综合考虑真空度。通常,真空度不低于1×104Pa。 3.影响双锥回转真空干燥机的真空干燥速度因素的讨论及建议 (1)把双锥回转真空干燥机过程作试验,分别以真空度、干燥温度、蒸汽压力与干燥时间为参数,试验所作的曲线表明:双锥回转真空干燥机干燥过程可分为第一升温、第一恒温、第二升温、第二恒温和降温五个阶段。
其中: 第一升温是加热物料,使其升温的预热阶段。该阶段中,物料中水分汽化量很少; 第一恒温是恒速干燥阶段,在该阶段中,物料的自由水、表面水和毛细管水等大量汽化。因此,温度和真空呈恒定状态,且真空度与该干燥设备温度下水的饱和蒸汽压力近似相等; 第二升温是加热物料迁移内部水分至物料表面的过程,由于汽化的水分很少,导致物料温度升高和真正度也随之提高; 第二恒温是汽化物包裹水和部分结晶水阶段,由于水分迁移率与汽化率相定,故温度和真空呈平稳状态;