制药化工原理之干燥.
特点:去湿后物料含湿量基本能达到规定的要 求,但是干燥剂或吸附剂再生困难,所以 成本高,而且操作比较复杂,所以常用于 实验室中的去湿。
三、热能法
又称干燥法,它借助热能使湿物料中的湿分 转化为蒸气,再借助于抽吸或气流将蒸气 移走而达到去湿的目的。
特点:费用比机械法高,但是低于化学法, 且最终含湿量能达到标准。因此,实际生 产中长用机械法和热能法结合去湿。先用 机械法去除物料中大部分的湿分,再用干 燥法达标。
按传热方式分类
传导干燥、对流干燥、辐射干燥和介电干燥
传导干燥热量通过金属壁面一热传导的方式传递给 湿物料,湿分
吸收热量后气化,产生
蒸气
接真空
的蒸气被抽走。此法的
热效率高,70%-80%。
但是因为物料无金属壁面
湿物料
接触处经常因为温度过
热而焦化,造成变质。
金属壁
热量 传导干燥示意图
对流干燥
载热体将热量以对流传热方式传递给与其直接接触
去湿的目的:
若固体物料中含有过多的湿分,可能造 成一系列的不良影响。 抗生素中含水量太高 → 降低使用寿命 合成药物中含水量太高 → 霉变 压片时物料含水量太高 → 黏冲 ………
去湿方法
去湿的方法很多,常用的有三种,分别是机 械法、化学法和热能法。
一、机械法 利用固体和湿分之间的密度差,借助重力,
制药化工原理
——干燥
组长:张文博 201151279 组员:张佳林201150189
于 浩 201150099 王 萌 201150630 徐伟东201150606 杨 东 201152325
概述
湿分
在制药化工生产中,固体原料、中间体 和成品中所含有的水分或者其他溶剂称为 湿分
将固体物料中含有的湿分去除的操作称 为去湿。
δ
tw
湿 物 料
PW
t
热 Q空
W气 主
P体
对流干燥过程
干燥设备
• 在制药化工生产中,由于被干燥的物料的 形状和性质不同,再加上生产规模、生产 能力以及干燥的要求差异,干燥器的形式 是多种多样的。按照热能传给湿物料的方 式不同,干燥器可分为四类:
• 传导干燥器 • 对流干燥器 • 辐射干燥器 • 介电干燥器
以上几种方法都是热量由外部传递至湿物料 的内部,而湿分有内部传到外部,传热与 传质相反,表面的温度高,表面的湿分在 表面形成蒸气层使传热和传质的阻力增大, 故干燥的时间较长。
介电干燥
又称为高频干燥。将湿物料至于高频电场中, 在高频电场的交变作用下,物料内部极性 分子的运动振幅增大,使其振动发热,从 而达到干燥的目的。一般物料内部含湿量 高于表面,水的介电常数大于固体,所以 物料内部吸热多,而使内部的温度高于表 面的温度,传热和传质的方向一致,故干 燥的速度快。由于设备投资大,能耗高, 目前用于科研和日常生活中,如家用微波 炉。
干燥的分类
在制药化工生产中由于被干燥的物料的形状 和性质差异很大,再加上生产规模及对产 品的品质的要求不同,干燥过程的种类很 多,可以按照不同方式进行分类。通常可 以按照操作压力的不同,操作的方式不同 以及传热的方式进行分类。
按照操作压力分类 常压干燥和真空干燥
真空干燥具有操作温度低、干燥速度快、 热效率高等优点,适用于热敏性、易氧化 以及要求最终的含水量极低的物料的干燥。
常用干燥器 • 厢式干燥器(盘架式干燥器)
气流干燥器
沸腾床干燥器
喷雾干燥器
冷冻干燥器
红外干燥器
微波干燥器
谢谢观看
湿物料
对流干燥示意图
辐射干燥
辐射器发射的电磁波被湿物料吸收后转化为
热量是湿分蒸发,产生的蒸气被抽走。辐
射器通常发射的是红外线,干燥过程中不 需要干燥介质,热效
率高。具有干燥速度快,
产品均匀清净、设备紧 辐射器
凑、使用灵活等特点, 常用于表面积较大而厚
蒸气
接真空
度较薄的物料的干燥。
湿物料
辐射干燥示意图
离心力或压力等外力的作用,是固体与湿 分之间产生相对运动,从而达到分离的目 的。常用的方法有:过滤、压榨、沉降、 离心分离等。
特点:设备简单、能耗较低 但是往往达不到 规定的标准,故常用于初步去湿或溶剂不 需要完全去除的场合。
二、化学法
是利用吸湿性很强的物料,即干燥剂或吸附 剂,如生石灰、无水氯化钙’硅胶、分子 筛等来吸附物料中的湿分而达到去湿的目 的。
以上几种方法中数对流干燥最为常用。多数 情况下对流干燥使用的干燥介质是空气, 湿物料中被去除的水分为湿分。因此下面 具体讲解常压对流干燥的过程。
对流干燥的流程
新鲜空气 原空气
新鲜空气 原空气
风机
流体输送
热空气
预热 器
干物料 或产品
干燥器
常压连续对流干燥示意图
废气 湿物料
传热
干燥
对流干燥过程 传热过程 传质过程 干燥进行的条件
按操作的方式分类
连续式和间歇式
连续式有生产能力强、热效率高、产品质 量均匀、劳动条件好等优点,缺点是适应 性差。 间歇式具有投资少、操作控制方便、适应 力强等特点,缺点是生产能力小,干燥时 间长,产品质量不均匀,劳动条件差。但 是,由于药品生产具有小批量、多品种、 更新快等特点,因此,药品的干燥通常采 用间歇式。
的湿物料,物料中的湿分吸收热量后转化为气体
并扩散至载热体中被带走。在对流干燥中热空气 既起着载热体的作用有起着
载湿体的作用,通常被称 为干燥介质。由于热空气
干燥介质
的温度易于控制调节,因 此物料不易过热,但是干 燥后,干燥介质带走大量
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ热载 量热
体
蒸 气
载 湿 体
的热量,故干燥效率较低 ,一般仅为30%-50%。