真空干燥的過程是被干燥物料置放在密封的筒體內(nèi),在真空系統(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,逃逸到真空室的低壓空間,從而被真空泵抽走的過程。真空干燥其有以下特性:
(1) 真空干燥的過程中,干燥室內(nèi)的壓力始終低于大氣壓力,氣體分子數(shù)少,密度低、含氧量低,因而能干燥容易氧化變質(zhì)的、易燃易爆物的物料等,對藥品、食品和生物制品能起到一定的消毒滅菌作用,可以減少物料染菌的機會或者抑制某些細菌的生長;
(2) 由于水在汽化過程中其溫度與蒸汽壓力成正比,故真空干燥時物料中的水分在低溫下就能汽化,可以實現(xiàn)低溫干燥,這對于有些藥品、食品等產(chǎn)品中熱敏性物料的干燥是有利的。另外低溫下干燥,對熱能的利用率是合理的;
(3) 真空干燥可消除常壓下熱風干燥易產(chǎn)生的表面硬化現(xiàn)象,這是由于真空干燥時物料內(nèi)部和表面之間壓差大,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。同時,能提高干燥速率,提高干燥時間,降低設(shè)備運轉(zhuǎn)費用;
(4) 由于真空干燥時,物料內(nèi)和外部之間溫度梯度小,逆滲透作用使得溶媒能夠獨自移動并收集,有效克服熱風干燥所產(chǎn)生的溶媒失散現(xiàn)象。也只有真空干燥才能實現(xiàn)真正意義上的回收溶媒,具有環(huán)保效應。
真空干燥設(shè)備在制藥工業(yè)中應用較多,大多數(shù)可密閉的常壓干燥設(shè)備都能實現(xiàn)真空干燥。在原料藥精烘包生產(chǎn)線常用
真空干燥機的選擇上要綜合考慮以下幾個要素:
(1) 根據(jù)物料性質(zhì)而選擇
① 物理與化學特性,如允許溫度、熱影響、比熱容、密度、毒性、易燃性與易爆性等;
② 物料狀態(tài),如大小、形狀、粘度、流動性與含水量;
③ 干燥特性,如干燥速度、干燥條件(溫/濕度、氣體壓力)、含水分的性質(zhì)(附著水、內(nèi)部水、結(jié)合水)與^終水含量等。
通常,粘性與膏狀物料適合于箱式、耙式真空干燥設(shè)備;而流動性、顆粒性物料適合于雙錐回轉(zhuǎn)式與盤式真空連續(xù)干燥設(shè)備。
(2) 根據(jù)產(chǎn)量而選擇
所有真空干燥設(shè)備均給出容積與面積指標,而干燥產(chǎn)品的產(chǎn)量與干燥設(shè)備的容積與面積成正比。在確定真空干燥設(shè)備的同時,還要考察設(shè)備的裝料系數(shù),一般為60%~75%。
(3) 根據(jù)設(shè)備性能而選擇
真空干燥設(shè)備有連續(xù)式與間歇式之分。
連續(xù)式適用于:① 前后工藝均連續(xù);② 同一品種,且產(chǎn)量大;③ 物料中水分蒸發(fā)均勻。
間歇式適用于:① 前后工藝不能連續(xù);② 品種變換頻繁,且產(chǎn)量少。