真空干燥的過程就是將被干燥物料置放在密閉的干燥室內,用真空系統抽真空的同時對被干燥物料不斷加熱,使物料內部的水分獲得足夠的動能,被真空抽走的過程,同時在真空干燥過程中,干燥室內氣體分子數少,密度低,含氧量低,降低被干燥物的氧化變質的可能,也可以減少物料染菌機會或抑制某些細菌的生長。
API原料藥精烘包生產設備中
真空干燥機 常用設備型式
在原料藥生產過程中,原料藥經過提煉或合成過程后,通過結晶過程得到zui終的藥品晶體,再經過脫水、洗滌、干燥、過篩、包裝等工藝過程來實現原料藥的生產,干燥是原料藥生產流程中必不可少的環節,所以普通真空干燥設備在原料藥生產中被大量的使用。
(1)方形真空干燥機
真空干燥箱的結構有干燥箱體、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。
真空箱式干燥的優點:
① 被干燥物料處于靜止狀態,形狀不易損壞;
② 干燥過程中不會發生絕干物料被抽走而損失的現象,也無粉塵產生,因此設備中不用設置干物料回收裝置;
③ 隔板層數多,加熱面積大,容易實現規模化生產。
因為裝料和出料都是手工操作,費時費力,影響生產效率,此干燥箱已在幾年前更新為雙錐真空干燥機。
(2)雙錐回轉型真空干燥機
雙錐回轉真空干燥機是原料藥生產中使用較多的真空干燥設備,雙錐回轉真空干燥機為雙錐形的回轉罐體,罐內在真空狀態下,向夾套內通入蒸汽或熱水進行加熱,熱量通過罐體內壁與濕物料接觸。濕物料吸熱后蒸發的水氣,通過真空排氣管被抽走。由于罐體內處于真空狀態,且罐體的回轉使物料不斷的上下、內外翻動,故加快了物料的干燥速度,提高干燥效率,達到均勻干燥的目的。
雙錐回轉型真空干燥設備主要由雙錐回轉筒體、真空頭回轉軸、旋轉接頭、支撐架、減速機、電機、鏈輪鏈條、真空溫度顯示表等。其設備優點:
① 適用性強,產能大、有混料作用。
② 內部結構簡單,物料能全部排出,操作簡便,能降低勞動強度改善工作環境。
③ 同時因容器本身回轉時物料亦轉動,器壁上不積料,故傳熱系數較高,干燥速率大,不僅節約能源,而且物料干燥均勻充分,質量好。
該設備需要改進及不完善之處表現為:
① 真空管及冷熱水管與轉鼓的回轉軸動靜密封件間的泄漏與磨損,影響生產的連續化及物料質量。
② 大容積干燥能力的設備,國內制造廠家的加工制造能力有限,決定了轉鼓外夾套易滲漏,傳動部件故障率高等一系列設備問題的發生。
(3)耙式真空干燥機
耙式真空干燥設備利用夾套殼體加熱物料,并在不斷轉動的耙齒的攪拌下,物料與殼體壁面接觸時,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及時抽走。被干燥物料表面濕分蒸汽壓遠大于干燥機殼體內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部濕分的遷移及其分子的運動,從而使物料達到干燥的目的。
真空耙式干燥機的結構主要由殼體、耙齒、轉軸、封頭、動密封、軸承、支架、支座等組成。其優點:
① 適用性強,應用較廣,由于真空耙式干燥機利用夾套加熱,真空排氣,所以幾乎對所有不同性質、不同狀態的物料都適用;
② 產品質量好,在干燥過程中,耙齒不斷轉動,被干燥物料攪拌均勻,避免了物料的過熱、濕分也容易逸出。
③ 產品粒度細,耙齒不斷轉動起到了粉碎作用。
④ 能耗小,真空耙式干燥機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部的熱傳導。
經過一段時間的運行使用,總結其不足之處在于結構相對復雜,也屬于間歇性進料操作,因存在動密封,就有著滲漏與磨損的問題,故障率遠高于真空振動干燥機。
(4)振動真空干燥機
真空振動干燥機是依靠來自外部的機械激振力的作用,使干燥室內的物料達到流化狀態。流化的物料在與夾套加熱的干燥室壁不斷地接觸中,經傳熱,物料溫度上升,達到汽化溫度后在真空下物料中濕分汽化,使物料脫濕干燥。
振動真空干燥機的結構主要有干燥室體、振動機構、電動機、減震彈簧、出料閥、測溫數顯表等組成。其優點:
① 由于沒有傳統的真空干燥機的攪拌軸及蒸汽引入的旋轉接頭等裝置,因此一勞永逸地解決了動密封問題,減少了泄露點及異物產生點,其真空性能優于其他真空干燥設備。
② 物料在密閉的干燥室內呈流動狀態運動,粉塵飛揚少,對過濾除塵裝置要求不嚴格。
③ 具有一般振動流化床的優點,改善了物料傳熱、傳質過程。
④ 設備運行平穩、可靠、故障率低。
目前生產過程中的中間產品及無菌粉的干燥都在使用該設備,其缺點是生產間歇操作、出料需人工操作,難以與上下崗位設備形成自動化生產過程,出料過程中產塵量較大。為實現生產的連續化,對此設備進行更新。
(5)單錐真空干燥機
常用真空干燥機靠夾套加熱,物料被加熱后溫度不夠均勻,所需干燥時間較長,能耗高。特點對于熱敏性物料允許的操作溫度約為60℃的使用效果很差問題,常州百得研制出了改進型的復合加熱真空螺帶干燥機,與上下崗位設備形成自動化生產過程,實現了生產的連續化。
單錐真空干燥機因低壓、復合間接加熱及獨特的螺帶結構特點,與傳統的干燥機相比,單錐真空干燥機具有以下顯著的優點:
① 效率高,品質好。單錐真空干燥機通過夾套和螺帶對物料進行復合加熱,有效的提高了干燥時間,同時這種加熱方式有效的避免了物料在干燥過程中受到熱源的污染。
② 能耗少。復合加熱干燥機的錐形筒體固定不動,干燥機內通過螺帶的攪拌物料,從而減少了驅動的能耗。
③ 避免堵口。由于復合加熱干燥機的筒體固定不動,抽真空口處于干燥機的端蓋上,故物料無法運動到真空口,避免堵口。
④ 受熱均勻。在物料被干燥過程中,由于螺帶的結構特性,能夠提高髙溫物料與低溫物料混合效率,通過物料間的熱量傳遞達到均勻加熱的效果。
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