沈善明 朱豐金
(上海三明蒸發(fā)干燥研究所,上海 200232)
待干燥的工業(yè)產(chǎn)品的物性多種多樣,含水量從很大的液態(tài)中藥浸膏到含水量較低的松散性濾餅,從熱敏性很高的抗菌素生物制品到能耐很高溫度無機鹽產(chǎn)品,從松散和無粘壁性到很強粘壁結團性產(chǎn)品,產(chǎn)品干燥處理的規(guī)模十分懸殊,從日處理幾十公斤到成百上千噸。藥品和精細化工產(chǎn)品的產(chǎn)量一般不太大,但很多具有熱敏性,特別是中藥浸膏含水量特大并且都具有很強的粘性,核黃素則是很典型的強結團性產(chǎn)品。許多干燥技術和設備,如:盤式熱風烘箱、雙錐真空干燥機、噴霧干燥、沸騰干燥、真空帶式干燥等,都是為滿足多種多樣物性和規(guī)模的需要而產(chǎn)生,可是迄今為止,像中藥浸膏、強粘性和結團性物料還沒有理想的干燥設備。
隨著時代的發(fā)展,人類日益認識到社會生產(chǎn)發(fā)展常對大自然產(chǎn)生負面影響,不計后果地浪費能源,排放溫室氣體,使氣候變暖、冰川快速消融、海平面上升等影響到人類持續(xù)生存下去的條件。為了節(jié)能和減少溫室氣體的排放,更需要進一步努力開發(fā)更節(jié)能高效率的和適應特殊物性的干燥機。
具有適應多種特殊物性干燥的功能。
受熱空氣沸騰制粒技術的啟發(fā),單錐真空干燥機具有在真空條件下加熱和旋轉翻混功能,可以將中藥浸膏噴灑在預置的旋轉翻混粉體(同質合格產(chǎn)品)上,像在沸騰制粒干燥一樣,干燥浸膏粉粒體包裹隔離浸膏液滴,在真空下通過繼續(xù)加熱使水分蒸發(fā)干燥。
和沸騰制粒干燥一樣,預置的粉體會不斷消耗,由粉體變成顆粒,到粉體減少顆粒增加到一定時,就需要停車進行顆粒粉碎并卸出部分粉體。
一些已不能噴霧制粒干燥的糊狀物料,可以通過擠壓進料將糊狀物擠壓分散在預置的旋轉翻混粉體(同質合格產(chǎn)品)上,被干燥粉體包裹隔離的高含水糊狀顆粒,便在真空加熱下水分蒸發(fā)干燥,到粉體減少顆粒增加到一定時,停車進行顆粒粉碎和卸出部分粉體。
一些在常規(guī)雙錐旋轉真空干燥機中干燥時,含水量相當高的這種強結團性物料,如:核黃素,會在旋轉翻混中自行形成大小不等的團粒,并很難繼續(xù)干燥。因為,在繼續(xù)干燥時產(chǎn)生的干燥粉體包裹在團粒外形成絕熱層,即使耗費了很長的時間,大團粒中心的含水量仍很大。為此可采用高含水糊狀物一樣的擠壓進料方法,使之分散到預置的旋轉翻混產(chǎn)品粉體(同質合格產(chǎn)品)上,消除含水量較高的強結團性物料互相抱團的條件。
單錐真空干燥機為間接加熱干燥機,間接加熱干燥機的干燥效率與加熱面積成正比。
單錐真空干燥機為間接加熱干燥機,除設備保溫層散熱損失外,無熱空氣等介質帶走熱量,所以,它的熱效率一般都在80~90%,比沸騰干燥和噴霧干燥高出一倍以上。因加熱面積和干燥效率幾倍于傳統(tǒng)雙錐真空干燥機,故一臺能抵數(shù)臺傳統(tǒng)雙錐真空干燥機,從而節(jié)省了1/2~2/3的驅動電機的電耗。
可實施高真空30~100℃干燥,低溫度干燥可確保高度熱敏性產(chǎn)品的質量,能與冷凍干燥產(chǎn)品質量比美。
不存在料盤式熱風烘箱和料盤式真空干燥箱等手工操作給產(chǎn)品帶來操作性污染。
因單錐真空干燥機的結構特點,以加熱面積計,它的不銹鋼用量僅是傳統(tǒng)雙錐真空干燥機的1/2左右,所以,按加熱面積計它的價格是傳統(tǒng)雙錐真空干燥機的1/2左右。對于中藥浸膏干燥來說,目前最迎合浸膏干燥的是真空帶式干燥機,由于該型干燥機的結構原因,按干燥浸膏產(chǎn)量計,則單錐真空干燥機的設備價格可能只是帶式真空干燥機價格的數(shù)分之一。
[1] 沈善明.熱敏性藥品的干燥[J].醫(yī)藥工程設計,2010,31(6):1.