真空干燥機(jī)在低壓下干燥時(shí)氧含量低,能防止被干燥物料氧化變質(zhì),可干燥易燃易爆的危險(xiǎn)品;可在低溫下使物料中的水分汽化,易于干燥熱敏性物料,能回收被干燥物料中的貴重和有用的成分,能防止被干燥物料中有毒有害物質(zhì)的排放,可成為環(huán)保類型的“綠色”干燥。
真空干燥的過(guò)程就是將被干燥物料置放在密閉的干燥室內(nèi),用真空系統(tǒng)抽真空的同時(shí)對(duì)被干燥物料不斷加熱,使物料內(nèi)部的水分獲得足夠的動(dòng)能,被真空抽走的過(guò)程,同時(shí)在真空干燥過(guò)程中,干燥室內(nèi)氣體分子數(shù)少,密度低,含氧量低,降低被干燥物的氧化變質(zhì)的可能,也可以減少物料染菌機(jī)會(huì)或抑制某些細(xì)菌的生長(zhǎng)。
在原料藥生產(chǎn)過(guò)程中,原料藥經(jīng)過(guò)提煉或合成過(guò)程后,通過(guò)結(jié)晶過(guò)程得到^終的藥品晶體,再經(jīng)過(guò)脫水、洗滌、干燥、過(guò)篩、包裝等工藝過(guò)程來(lái)實(shí)現(xiàn)原料藥的生產(chǎn),干燥是原料藥生產(chǎn)流程中必不可少的環(huán)節(jié),所以普通真空干燥設(shè)備在原料藥生產(chǎn)中被大量的使用。以下幾類真空干燥設(shè)備均在原料藥生產(chǎn)中使用或使用過(guò),這些設(shè)備與物料接觸的設(shè)備內(nèi)表面均選用不銹鋼(SUS316L)材質(zhì),外表面均按照潔凈等級(jí)要求做到不銹鋼(SUS304)材質(zhì)的包襯封閉處理。其結(jié)構(gòu)及優(yōu)缺點(diǎn)以及發(fā)展趨勢(shì)介紹如下:
1、真空干燥箱
真空干燥箱的結(jié)構(gòu)有干燥箱體、加熱隔板、真空表、壓力表、溫度表、安全閥、疏水閥、物料托盤等元件。真空箱式干燥的優(yōu)點(diǎn):
① 被干燥物料處于靜止?fàn)顟B(tài),形狀不易損壞;
② 干燥過(guò)程中不會(huì)發(fā)生絕干物料被抽走而損失的現(xiàn)象,也無(wú)粉塵產(chǎn)生,因此設(shè)備中不用設(shè)置干物料回收裝置;
③ 隔板層數(shù)多,加熱面積大,容易實(shí)現(xiàn)規(guī)模化生產(chǎn)。
因?yàn)檠b料和出料都是手工操作,費(fèi)時(shí)費(fèi)力,影響生產(chǎn)效率,此干燥箱已在幾年前更新為雙錐真空干燥機(jī)。
2、
真空耙式干燥機(jī)
真空耙式干燥設(shè)備利用夾套殼體加熱物料,并在不斷轉(zhuǎn)動(dòng)的耙齒的攪拌下,物料與殼體壁面接觸時(shí),表面不斷更新,被干燥物料受熱而使其中濕分汽化,汽化的濕分蒸汽由真空抽氣系統(tǒng)及時(shí)抽走。被干燥物料表面濕分蒸汽壓遠(yuǎn)大于干燥機(jī)殼體內(nèi)空間的濕分蒸汽分壓,從而有利于被干燥物料的表面的濕分蒸汽的汽化。由于耙齒的攪拌作用有利于被干燥物料內(nèi)部濕分的遷移及其分子的運(yùn)動(dòng),從而使物料達(dá)到干燥的目的。干燥機(jī)的結(jié)構(gòu)主要由殼體、耙齒、轉(zhuǎn)軸、封頭、動(dòng)密封、軸承、支架、支座等組成。其優(yōu)點(diǎn):
① 適用性強(qiáng),應(yīng)用較廣,由于真空耙式干燥機(jī)利用夾套加熱,真空排氣,所以幾乎對(duì)所有不同性質(zhì)、不同狀態(tài)的物料都適用;
② 產(chǎn)品質(zhì)量好,在干燥過(guò)程中,耙齒不斷轉(zhuǎn)動(dòng),被干燥物料攪拌均勻,避免了物料的過(guò)熱、濕分也容易逸出。
③ 產(chǎn)品粒度細(xì),耙齒不斷轉(zhuǎn)動(dòng)起到了粉碎作用;
④ 能耗小,真空耙式干燥機(jī)多用蒸汽或熱水通入夾套,間接加熱物料,由于耙齒的不斷攪拌作用,不僅物料加熱均勻,而且還有效地提高了物料內(nèi)部的熱傳導(dǎo)。
經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的運(yùn)行使用,總結(jié)其不足之處在于結(jié)構(gòu)相對(duì)復(fù)雜,也屬于間歇性進(jìn)料操作,因存在動(dòng)密封,就有著滲漏與磨損的問(wèn)題,故障率遠(yuǎn)高于真空振動(dòng)干燥機(jī)。
3、雙錐回轉(zhuǎn)型真空干燥機(jī)
雙錐回轉(zhuǎn)真空干燥機(jī)是原料藥生產(chǎn)中使用較多的真空干燥設(shè)備,雙錐回轉(zhuǎn)真空干燥機(jī)為雙錐形的回轉(zhuǎn)罐體,罐內(nèi)在真空狀態(tài)下,向夾套內(nèi)通入蒸汽或熱水進(jìn)行加熱,熱量通過(guò)罐體內(nèi)壁與濕物料接觸。濕物料吸熱后蒸發(fā)的水氣,通過(guò)真空排氣管被抽走。由于罐體內(nèi)處于真空狀態(tài),且罐體的回轉(zhuǎn)使物料不斷的上下、內(nèi)外翻動(dòng),故加快了物料的干燥速度,提高干燥效率,達(dá)到均勻干燥的目的。
雙錐回轉(zhuǎn)型真空干燥設(shè)備主要由雙錐回轉(zhuǎn)筒體、真空頭回轉(zhuǎn)軸、旋轉(zhuǎn)接頭、支撐架、減速機(jī)、電機(jī)、鏈輪鏈條、真空溫度顯示表等。其設(shè)備優(yōu)點(diǎn):
① 適用性強(qiáng),產(chǎn)能大、有混料作用。
② 內(nèi)部結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,物料能全部排出,操作簡(jiǎn)便,能降低勞動(dòng)強(qiáng)度改善工作環(huán)境。
③ 同時(shí)因容器本身回轉(zhuǎn)時(shí)物料亦轉(zhuǎn)動(dòng),器壁上不積料,故傳熱系數(shù)較高,干燥速率大,不僅節(jié)約能源,而且物料干燥均勻充分,質(zhì)量好。
雙錐回轉(zhuǎn)型真空干燥設(shè)備需要改進(jìn)及不完善之處表現(xiàn)為:
① 真空管及冷熱水管與轉(zhuǎn)鼓的回轉(zhuǎn)軸動(dòng)靜密封件間的泄漏與磨損,影響生產(chǎn)的連續(xù)化及物料質(zhì)量。
② 大容積干燥能力的設(shè)備,國(guó)內(nèi)制造廠家的加工制造能力有限,決定了轉(zhuǎn)鼓外夾套易滲漏,傳動(dòng)部件故障率高等一系列設(shè)備問(wèn)題的發(fā)生。
原料藥專用真空干燥設(shè)備 發(fā)展趨勢(shì)
1、創(chuàng)新是發(fā)展真空干燥設(shè)備的根本出路
目前真空干燥設(shè)備發(fā)展較慢,有一個(gè)重要的原因是互相仿制,在同一技術(shù)水平上徘徊,缺乏創(chuàng)新。仿制的能力強(qiáng),速度快,創(chuàng)新的觀念差,投入少。把競(jìng)爭(zhēng)的精力放在了搶市場(chǎng)、拉關(guān)系、價(jià)格戰(zhàn)方面。好一點(diǎn)的做法是在質(zhì)量和售后服務(wù)上下了一些功夫。但這些都不是發(fā)展真空干燥設(shè)備的好方法,必須投入人力、物力、財(cái)力去創(chuàng)新。
2、節(jié)能是發(fā)展真空干燥設(shè)備的關(guān)鍵
能源緊缺已經(jīng)受到了全^的關(guān)注。傳統(tǒng)觀點(diǎn)認(rèn)為真空干燥設(shè)備能耗高,原因是它需要加真空泵。但是沒(méi)有見(jiàn)到過(guò)對(duì)同一種物料干燥到同樣濕含量時(shí),真正的能耗對(duì)比。實(shí)際上,真空干燥是在封閉空間的低溫干燥,能源浪費(fèi)相對(duì)較少。盡管如此,真空干燥設(shè)備的節(jié)能仍然是發(fā)展的關(guān)鍵。與其它類型干燥設(shè)備相比,真空干燥設(shè)備的節(jié)能重點(diǎn)應(yīng)放在合理設(shè)計(jì)、選擇和使用真空系統(tǒng)方面。
能抽水蒸汽的真空系統(tǒng)并不很多,目前主要有兩大類,一類是能直接抽水蒸汽的泵,主要有水噴射泵、水蒸氣噴射泵、水環(huán)泵和濕式羅茨泵;另一類是用冷凝的辦法捕水。這兩種辦法耗能都比較高,前一類節(jié)能的方向應(yīng)該是提高泵的抽氣效率;后一類節(jié)能的方向是設(shè)計(jì)氣固相變換熱器的結(jié)構(gòu)和提高熱效率。
3、采用連續(xù)式真空干燥設(shè)備有利于提高產(chǎn)品產(chǎn)量和節(jié)約能源
連續(xù)式真空干燥設(shè)備與周期式真空干燥設(shè)備相比,輔助時(shí)間少,可節(jié)省時(shí)間并提高產(chǎn)量。同時(shí)不必像周期式真空干燥設(shè)備那樣,每生產(chǎn)一個(gè)循環(huán),設(shè)備溫度高低變化一次,致使部分能量浪費(fèi)在設(shè)備構(gòu)件的反復(fù)加熱上,因此節(jié)約了能源。
4、真空干燥設(shè)備與其他干燥方法組合是應(yīng)該提倡的生產(chǎn)方式
真空干燥與其他干燥方法相結(jié)合能提高生產(chǎn)效率、降低產(chǎn)品成本。例如,蔬菜、水產(chǎn)品和水果等產(chǎn)品,采用真空干燥可以保證產(chǎn)品質(zhì)量。如果在清洗漂燙之后先經(jīng)離心脫水,再經(jīng)冷風(fēng)干燥除去表面水,然后送入真空干燥設(shè)備,就能顯著地提高生產(chǎn)效率,同時(shí)也降低了生產(chǎn)成本。