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真空干燥设备在原料药烘干中的应用与发展

信息来源:本站 | 发布日期: 2019-01-05 | 浏览量:
关键词:真空干燥设备,原料药烘干机,原料药中间体干燥机
       真空干燥机在低压下干燥时氧含量低,能防止被干燥物料氧化变质,可干燥易燃易爆的危险品;可在低温下使物料中的水分汽化,易于干燥热敏性物料,能回收被干燥物料中的贵重和有用的成分,能防止被干燥物料中有毒有害物质的排放,可成为环保类型的“绿色”干燥。
       真空干燥的过程就是将被干燥物料置放在密闭的干燥室内,用真空系统抽真空的同时对被干燥物料不断加热,使物料内部的水分获得足够的动能,被真空抽走的过程,同时在真空干燥过程中,干燥室内气体分子数少,密度低,含氧量低,降低被干燥物的氧化变质的可能,也可以减少物料染菌机会或抑制某些细菌的生长。

       在原料药生产过程中,原料药经过提炼或合成过程后,通过结晶过程得到最终的药品晶体,再经过脱水、洗涤、干燥、过筛、包装等工艺过程来实现原料药的生产,干燥是原料药生产流程中必不可少的环节,所以普通真空干燥设备在原料药生产中被大量的使用。以下几类真空干燥设备均在原料药生产中使用或使用过,这些设备与物料接触的设备内表面均选用不锈钢(SUS316L)材质,外表面均按照洁净等级要求做到不锈钢(SUS304)材质的包衬封闭处理。其结构及优缺点以及发展趋势介绍如下: 
    1、真空干燥箱
      真空干燥箱的结构有干燥箱体、加热隔板、真空表、压力表、温度表、安全阀、疏水阀、物料托盘等元件。真空箱式干燥的优点:
  ① 被干燥物料处于静止状态,形状不易损坏;
  ② 干燥过程中不会发生绝干物料被抽走而损失的现象,也无粉尘产生,因此设备中不用设置干物料回收装置;
  ③ 隔板层数多,加热面积大,容易实现规模化生产。
      因为装料和出料都是手工操作,费时费力,影响生产效率,此干燥箱已在几年前更新为双锥真空干燥机。 


    2、真空耙式干燥机
      真空耙式干燥设备利用夹套壳体加热物料,并在不断转动的耙齿的搅拌下,物料与壳体壁面接触时,表面不断更新,被干燥物料受热而使其中湿分汽化,汽化的湿分蒸汽由真空抽气系统及时抽走。被干燥物料表面湿分蒸汽压远大于干燥机壳体内空间的湿分蒸汽分压,从而有利于被干燥物料的表面的湿分蒸汽的汽化。由于耙齿的搅拌作用有利于被干燥物料内部湿分的迁移及其分子的运动,从而使物料达到干燥的目的。干燥机的结构主要由壳体、耙齿、转轴、封头、动密封、轴承、支架、支座等组成。其优点:
  ① 适用性强,应用较广,由于真空耙式干燥机利用夹套加热,真空排气,所以几乎对所有不同性质、不同状态的物料都适用;
  ② 产品质量好,在干燥过程中,耙齿不断转动,被干燥物料搅拌均匀,避免了物料的过热、湿分也容易逸出。
  ③ 产品粒度细,耙齿不断转动起到了粉碎作用;
  ④ 能耗小,真空耙式干燥机多用蒸汽或热水通入夹套,间接加热物料,由于耙齿的不断搅拌作用,不仅物料加热均匀,而且还有效地提高了物料内部的热传导。
      经过一段时间的运行使用,总结其不足之处在于结构相对复杂,也属于间歇性进料操作,因存在动密封,就有着渗漏与磨损的问题,故障率远高于真空振动干燥机。


    3、双锥回转型真空干燥机
      双锥回转真空干燥机是原料药生产中使用较多的真空干燥设备,双锥回转真空干燥机为双锥形的回转罐体,罐内在真空状态下,向夹套内通入蒸汽或热水进行加热,热量通过罐体内壁与湿物料接触。湿物料吸热后蒸发的水气,通过真空排气管被抽走。由于罐体内处于真空状态,且罐体的回转使物料不断的上下、内外翻动,故加快了物料的干燥速度,提高干燥效率,达到均匀干燥的目的。
      双锥回转型真空干燥设备主要由双锥回转筒体、真空头回转轴、旋转接头、支撑架、减速机、电机、链轮链条、真空温度显示表等。其设备优点:
  ① 适用性强,产能大、有混料作用。
  ② 内部结构简单,物料能全部排出,操作简便,能降低劳动强度改善工作环境。
  ③ 同时因容器本身回转时物料亦转动,器壁上不积料,故传热系数较高,干燥速率大,不仅节约能源,而且物料干燥均匀充分,质量好。
      双锥回转型真空干燥设备需要改进及不完善之处表现为:
  ① 真空管及冷热水管与转鼓的回转轴动静密封件间的泄漏与磨损,影响生产的连续化及物料质量。
  ② 大容积干燥能力的设备,国内制造厂家的加工制造能力有限,决定了转鼓外夹套易渗漏,传动部件故障率高等一系列设备问题的发生。


原料药专用真空干燥设备  发展趋势
    1、创新是发展真空干燥设备的根本出路
      目前真空干燥设备发展较慢,有一个重要的原因是互相仿制,在同一技术水平上徘徊,缺乏创新。仿制的能力强,速度快,创新的观念差,投入少。把竞争的精力放在了抢市场、拉关系、价格战方面。好一点的做法是在质量和售后服务上下了一些功夫。但这些都不是发展真空干燥设备的好方法,必须投入人力、物力、财力去创新。
    2、节能是发展真空干燥设备的关键
      能源紧缺已经受到了全世界的关注。传统观点认为真空干燥设备能耗高,原因是它需要加真空泵。但是没有见到过对同一种物料干燥到同样湿含量时,真正的能耗对比。实际上,真空干燥是在封闭空间的低温干燥,能源浪费相对较少。尽管如此,真空干燥设备的节能仍然是发展的关键。与其它类型干燥设备相比,真空干燥设备的节能重点应放在合理设计、选择和使用真空系统方面。
      能抽水蒸汽的真空系统并不很多,目前主要有两大类,一类是能直接抽水蒸汽的泵,主要有水喷射泵、水蒸气喷射泵、水环泵和湿式罗茨泵;另一类是用冷凝的办法捕水。这两种办法耗能都比较高,前一类节能的方向应该是提高泵的抽气效率;后一类节能的方向是设计气固相变换热器的结构和提高热效率。
    3、采用连续式真空干燥设备有利于提高产品产量和节约能源
      连续式真空干燥设备与周期式真空干燥设备相比,辅助时间少,可节省时间并提高产量。同时不必像周期式真空干燥设备那样,每生产一个循环,设备温度高低变化一次,致使部分能量浪费在设备构件的反复加热上,因此节约了能源。 
    4、真空干燥设备与其他干燥方法组合是应该提倡的生产方式
      真空干燥与其他干燥方法相结合能提高生产效率、降低产品成本。例如,蔬菜、水产品和水果等产品,采用真空干燥可以保证产品质量。如果在清洗漂烫之后先经离心脱水,再经冷风干燥除去表面水,然后送入真空干燥设备,就能显著地提高生产效率,同时也降低了生产成本。
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