1、第15章 干燥設(shè)備第15章 干燥設(shè)備第1節(jié) 廂式干燥器第2節(jié) 帶式干燥器第3節(jié) 流化床干燥器第4節(jié) 噴霧干燥器第5節(jié) 真空干燥器第6節(jié) 真空冷凍干燥器第7節(jié) 微波真空干燥器五、固體的干燥五、固體的干燥w干燥是利用熱能使物料中的濕分干燥是利用熱能使物料中的濕分( (水分或其它溶水分或其它溶劑劑) )汽化，并利用氣流或真空帶走汽化的濕分，汽化，并利用氣流或真空帶走汽化的濕分，從而獲得干燥產(chǎn)品的操作。從而獲得干燥產(chǎn)品的操作。 w使?jié)穹制募訜岱绞接校簾醾鲗Ъ訜?、對流加使?jié)穹制募訜岱绞接校簾醾鲗Ъ訜?、對流加熱、熱輻射加熱、介電加熱等。熱、熱輻射加熱、介電加熱等?w干燥的目的：使藥物便于加工、運

2、輸、貯藏和使干燥的目的：使藥物便于加工、運輸、貯藏和使用，保證藥品的質(zhì)量和提高藥物的穩(wěn)定性，但并用，保證藥品的質(zhì)量和提高藥物的穩(wěn)定性，但并不是說干燥后水份含量越低越好。不是說干燥后水份含量越低越好。( (一一) )干燥的基本理論干燥的基本理論1 1、干燥原理、干燥原理 pwp，進行干燥； pw=p，干燥即行停止； pwtw。 w空氣的濕度越小， t和tw的差值越大。(1)干球溫度與濕球溫度 干球溫度(dry bulb temperature)是用普通溫度計是用普通溫度計在空氣中直接測得的溫度，常用在空氣中直接測得的溫度，常用t表示。表示。濕球溫度(wet bulb temperature)是在

3、溫度計的感是在溫度計的感溫球包以濕紗布放置在空氣中，傳熱和傳質(zhì)達到平溫球包以濕紗布放置在空氣中，傳熱和傳質(zhì)達到平衡時所測得的溫度，常用衡時所測得的溫度，常用tw表示。表示。 空氣的常用性質(zhì)：空氣的常用性質(zhì)：空氣濕度(humidity，h)系單位質(zhì)量干空氣帶有的水蒸氣的質(zhì)量(kg水蒸氣/kg干空氣)。 h=0.622p/(p-p) w式中，p為濕空氣的總壓，pa；p為水蒸氣分壓；0.622為水分子量18與空氣分子量29之比。(2)濕度和相對濕度 相對濕度相對濕度 (relative humidity，rh) 是指在一定總壓及溫度下，濕空氣中水蒸氣分壓p與飽和空氣中水蒸氣分壓ps之比的百分數(shù)，常用

4、rh%表示。 rh%= p/ps100% w飽和空氣的rh=100%； w未飽和空氣的rh100%； w絕空氣的rh=0%；w空氣的相對濕度直接反映空氣中濕度的飽和程度?？諝獾某Ｓ眯再|(zhì)：空氣的常用性質(zhì)：(2)濕度和相對濕度 根據(jù)物料中所含水分能否干燥來劃分平衡水分與自由水分。 平衡水分平衡水分 (equilibrium water)系指在一定空氣條件下，物料表面產(chǎn)生的水蒸氣壓等于該空氣中水蒸氣分壓，此時物料所含水分為平衡水分，是不能干燥的水分。 w平衡水分與物料的種類、空氣狀態(tài)有關(guān)，根據(jù)干燥要求選擇適宜的空氣條件。 自由水分自由水分(free water)系指物料所含的水分中多于平衡水分的部分

5、，或稱游離水分，是能干燥除去的水分。3 3、物料中水分的性質(zhì)、物料中水分的性質(zhì)(1)平衡水分與自由水分根據(jù)物料中所含水分的干燥難易程度來劃分結(jié)合水分與非結(jié)合水分。 結(jié)合水分結(jié)合水分 (bound water)系指以物理化學方式結(jié)合的水分，數(shù)字上等于rh=100%時物料的平衡水分。 w由于結(jié)合水分與物料結(jié)合力強，干燥速度緩慢，如動植物細胞壁內(nèi)的水分、物料內(nèi)毛細管中的水分、可溶性固體溶液中的水分等。 非結(jié)合水分非結(jié)合水分(nonbound water)系指以機械方式結(jié)合的水分，與物料結(jié)合力很弱，干燥速度較快。3 3、物料中水分的性質(zhì)、物料中水分的性質(zhì)(2)結(jié)合水分與非結(jié)合水分（二）干燥器的物料衡算

6、（二）干燥器的物料衡算濕物料是由絕干物料與水分所組成，含水量有兩種表示方法： 濕基含水量w,以濕物料為基準的濃度表示法。 w = 濕物料中水分的質(zhì)量/濕物料總質(zhì)量100% 干基含水量x,以絕干物料為基準的濃度表示法。 x = 濕物料中水分的質(zhì)量/濕物料中絕干物料的質(zhì)量100%1.物料中含水量的表示方法在干燥計算中常采用干基含水量（二）干燥器的物料衡算（二）干燥器的物料衡算按干基計算水分蒸發(fā)量：按干基計算水分蒸發(fā)量： ww=g(w=g(x x1 1- -x x2 2) ) 濕基計算水分蒸發(fā)量：濕基計算水分蒸發(fā)量： ww=gw=g1 1( (w w1 1- -w w2 2)/(1-)/(1-w w

7、2 2)=g)=g2 2( (w w1 1- -w w2 2)/(1-)/(1-w w1 1) ) 空氣消耗量空氣消耗量l: l: wl=w/(hl=w/(h2 2-h-h1 1) ) w式中，式中，干燥前后物料的量干燥前后物料的量(g(g1 1 ，g g2 2) )；物料中的含水量；物料中的含水量( (w w1 1 ，w w2 2或或x x1 1 , ,x x2 2) )；干燥過程中空氣濕度由；干燥過程中空氣濕度由h h1 1變成變成h h2 2。2.水分蒸發(fā)量w(kg/s)與空氣消耗量l(kg干空氣/s) w干燥速度是單位時間、單位干燥面積上被干燥速度是單位時間、單位干燥面積上被干物料所能

8、汽分的水分量。即水分量的減干物料所能汽分的水分量。即水分量的減少值，其單位少值，其單位kg/(mkg/(m2 2s)s)。 u=dw/adu=dw/ad =-gdx/ad=-gdx/ad w式中，u為干燥的速度，kg/(m2s)； dw為d干燥時間(s)內(nèi)水分的蒸發(fā)量，kg；a為被干物料的干燥面積，m2； g為濕物料中所含絕干物料的質(zhì)量，kg；dx為物料的干基含水量的變化，kg水分/kg絕干料；負號表示物料中含水量隨干燥時間的增加而減少。（三）干燥速度（三）干燥速度（四）水分含量的測定方法（四）水分含量的測定方法(1)測定水分含量時常用干燥失重測定法干燥失重測定法， 該法的干燥常采用： 保干器

9、干燥法，常用干燥劑為無水氯化鈣、硅膠或五氧化二磷； 常壓加熱干燥； 減壓干燥法等。 (2)精確測定微量水分含量時，必須采用費休費休法或甲苯法。法或甲苯法。（五）干燥方法與設(shè)備（五）干燥方法與設(shè)備按操作方式分類：間歇式、連續(xù)式。按操作方式分類：間歇式、連續(xù)式。 按操作壓力分類：常壓式、真空式。按操作壓力分類：常壓式、真空式。 按加熱方式分類：熱傳導干燥、對按加熱方式分類：熱傳導干燥、對流干燥、輻射干燥、介電加熱干燥。流干燥、輻射干燥、介電加熱干燥。(1)干燥方法(2)(2)干燥設(shè)備干燥設(shè)備1) 1) 廂式干燥器廂式干燥器 w廂式干燥器多采用廂式干燥器多采用廢氣循環(huán)法和中間廢氣循環(huán)法和中間加熱法。

10、加熱法。 w廂式干燥器設(shè)備簡廂式干燥器設(shè)備簡單，適應(yīng)性強，應(yīng)單，適應(yīng)性強，應(yīng)用于生產(chǎn)量少的物用于生產(chǎn)量少的物料間歇式干燥中。料間歇式干燥中。 w但勞動強度大，熱但勞動強度大，熱量消耗量大。量消耗量大。(2)(2)干燥設(shè)備干燥設(shè)備2) 2) 流化床干燥器流化床干燥器 w亦稱沸騰干燥器，構(gòu)亦稱沸騰干燥器，構(gòu)造簡單，操作方便，造簡單，操作方便，有利于傳熱、傳質(zhì)，有利于傳熱、傳質(zhì)，提高了干燥速率；物提高了干燥速率；物料停留時間任意調(diào)節(jié)，料停留時間任意調(diào)節(jié)，適宜于熱敏性物料。適宜于熱敏性物料。 w但不適宜于含水量高，但不適宜于含水量高，易粘結(jié)成團的物料，易粘結(jié)成團的物料，要求粒度適宜。要求粒度適宜。噴霧干燥蒸發(fā)噴霧干燥蒸發(fā)表面積大，干燥速度非常快表面積大，干燥速度非?？? (數(shù)秒至數(shù)十秒數(shù)秒至數(shù)十秒) )，物料的受熱時間極短，物料的受熱時間極短，在干燥過程中霧滴的溫度大致等于空氣的在干燥過程中霧滴的溫度大致等于空氣的濕溫度，一般濕溫度，一般 5050左右，對熱敏性物料左右，對熱敏性物料及無菌操作時非常適用。及無菌操作時非常適用。 干燥品多為松脆的空心顆粒，溶解性好。干燥品多為松脆的空心顆粒，溶解性好。(2)(2)干燥設(shè)備干燥設(shè)備3) 噴霧干燥器w是利用紅外輻射元件所發(fā)射的紅外線對物料直接照射而加熱的一種干燥方式。w波長范圍0.721000m； 0.725.6m