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(tài)下,向夾套內通入蒸汽或熱水進(jìn)行加熱,熱量通過(guò)罐體內壁與濕物料接觸,濕物料吸熱后蒸發(fā)的水汽,通過(guò)真空泵經(jīng)真空排氣管被抽走。由于罐體內處于真空狀態(tài),且罐體的回轉使物料不斷的上下內外翻動(dòng),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。雙錐回轉真空干燥機系統主要由雙錐回轉真空干燥機、冷凝器、除塵器、真空抽氣系統、加熱系統、冷卻系統、電控系統等組成。
雙錐回轉真空干燥機是集混合、真空干燥于一體的干燥設備。真空干燥的過(guò)程就是將被干燥物料置于密封的筒體內,用真空系統抽真空的同時(shí)對被干燥物料不斷加熱,使物料內部的水分通過(guò)壓力差或濃度差擴散到表面,水分子(或其他不凝氣體)在物料表面獲得足夠的動(dòng)能,在克服分子間的相互吸引力后擴散到真空室的低壓空間,被真空泵抽走而完成與固體的分離。所以,雙錐回轉真空干燥機表現為一下特性:
(1)真空干燥的過(guò)程中,筒體內的壓力始終低于大氣壓力,氣體分子數少,密度低,含氧量低,因而能干燥容易氧化的藥品,減少物料染菌的機會(huì )。
(2)由于濕分在汽化過(guò)程中溫度與蒸汽壓力成正比,故真空干燥時(shí),物料中的濕分在低溫下就能汽化,達到低溫干燥,特別適用于有熱敏性物料的藥品生產(chǎn)。
(3)真空干燥可消除常壓熱風(fēng)干燥易產(chǎn)生的表面硬化現象,這是因為真空干燥物料內和表面之間壓差大,在壓力梯度作用下,水分很快移向表面,不會(huì )出現表面硬化。
(4)由于真空干燥時(shí),物料內和外部之間溫度梯度小,由于逆滲透作用使得濕分能夠獨自移動(dòng)并收集,有效克服熱風(fēng)干燥所產(chǎn)生的失散現象。
雙錐回轉真空干燥機的頂角為90°~60°(視物料的靜止角而定),物料的填充率為30%~50%。設備轉速一般按N≤42.3D?r/min確定(D為最大回轉直徑)。夾套的傳熱系數U與操作壓力無(wú)關(guān),對不黏結物料U=116~140W/(m2·K),黏結性物料U=80~93W/(m2·K)。其傳熱面積以物料接觸筒體壁的面積為計算基準。干燥機筒體按壓力容器設計,內筒受外壓,外筒受內壓。
1)物料的黏度。 物料的黏度隨其濕分而變化,黏度可使物料團聚成塊、且粘著(zhù)筒體壁上,干燥后易黏附在除塵器和管壁上??刹捎脷鈩?dòng)振擊和破碎裝置。
2)物料的容許溫度。 容許溫度是物料所能承受的最高溫度。超過(guò)該溫度,將導致物料效價(jià)改變、分解破壞或變色。
3)物料的堆密度 單位體積的物料質(zhì)量稱(chēng)為堆密度。由于物料是絕干物料與濕分的混合物,絕干物料又往往為顆粒狀、粉末狀或固塊狀物質(zhì),并且隨著(zhù)物料中濕分不同導致絕干物料顆粒間的間隙也不同。原始濕物料和干燥過(guò)程中物料的堆密度有很大差別,選擇干燥機時(shí)應予注意。
4)物料的滑移角 堆放顆粒狀或粉狀物料時(shí),當物料堆斜面與底面間夾角增大到某個(gè)角度時(shí),將發(fā)生側面物料向下滑落的現象。這個(gè)發(fā)生物料滑落的斜面與底面的夾角稱(chēng)該物料的滑移角?;平桥c物料組成、濕含量、粒度和黏性有關(guān)。選擇雙錐干燥機時(shí),可以參考物料的滑移角,選擇錐體的角度大小。
干燥溫度
隨物料的物性不同,可選擇適當的溫度。通??蛇x用變溫干燥法,在干燥初期溫度低,逐漸提高溫度,以增大干燥速率。
開(kāi)始抽真空并加熱時(shí),干燥速度慢,當物料加熱到水的汽化溫度以上時(shí),干燥速度會(huì )突然加快,物料在允許溫度范圍內被加熱到相應壓力下的汽化溫度而大量汽化,這時(shí)物料溫度保持不變,加入的熱量供作汽化熱和各項熱損失,真空系統不斷排出汽化的蒸汽,保持蒸發(fā)表面與空間的壓力差,使干燥持續進(jìn)行。物料的濕含量減小到一定程度,從物料中蒸發(fā)出來(lái)的水分減少了,在加熱量不變的情況下,物料溫度開(kāi)始升高,蒸發(fā)表面與空間壓差減小,干燥轉入減速階段。干燥速度逐漸下降,直至零。
工作真空度
通常選用103~10?Pa。真空度高,物料中濕分汽化溫度低,干燥速度快。但真空度過(guò)高,導致抽氣系統成本增加,干燥后的物料價(jià)格增高,經(jīng)濟上不合算。
旋轉速度
雖然說(shuō)雙錐回轉真空干燥機筒體的旋轉速度越快,干燥速度也就越高。但在干燥初期,如果較快的旋轉速度,很容易使物料出現粘結成團的現象,因此,在干燥初期采用較低的轉速,等到物料表面較干時(shí)在提高筒體的旋轉速度。干燥后期,隨著(zhù)物料含水量的降低,旋轉速度也應適當的降低,,此時(shí)提高轉速對干燥速度的提高無(wú)益。所以,在干燥過(guò)程中工作人員應隨時(shí)根據物料的情況來(lái)調控。
①被干燥物料的狀況(如物料形狀、大小尺寸、堆置方法),物料本身的含濕量、密度、黏度等性能。另外,若采用提高物料的初溫、經(jīng)真空過(guò)濾前處理、降低物料含濕量等方法,均能提高真空干燥速度。
物料的堆密度:物料的堆密度指單位體積的物料質(zhì)量。由于物料是絕干物料與濕分的混合物,絕干物料又往往為顆粒狀或粉末狀,由于物料中濕分不同導致絕干物料顆粒間的間隙也不同。故原始濕物料和干燥過(guò)程中物料的堆密度也有很大差別,這在原料制備時(shí)尤須注意。
物料的容許溫度:容許溫度是物料所能承受的最高溫度,超過(guò)該溫度將導致物料效價(jià)改變、分解破壞或變色。熱敏性藥品一般可采用≤60℃左右。
物料的粘度:物料的粘度隨濕分而變化,粘度可使物料團聚成塊、且粘著(zhù)筒體壁上,干燥后易粘附在除塵器和管通上。為解決此問(wèn)題,常州凱瑞思機械有限公司新近研發(fā)的懸架式雙錐回轉真空干燥機采用了氣動(dòng)振擊和破碎裝置。
物料的滑移角:堆放顆粒狀或粉末狀物料時(shí),當物料堆斜而與底面間夾角增大到某個(gè)角度時(shí),將發(fā)生側面物料下滑落的現象。這個(gè)發(fā)生物料滑落的斜而與底部的夾角稱(chēng)該物料的滑移角?;平桥c物料組成、濕含量、粒度和粘度有關(guān)。故雙錐回轉真空干燥機的設計和選擇時(shí),應根據物料的滑移角選擇筒體雙錐體的角度。
②真空度越高,越利于水分在較低溫度下汽化,但真空度過(guò)高則不利于熱傳導,影響對物料的加熱效果。為提高物料干燥速度,應根據物料的特性綜合考慮真空度。通常,真空度應不低于10?Pa。
1、開(kāi)車(chē)前檢查:
a、開(kāi)啟真空泵檢查,管道連接處、填料函是否泄漏,進(jìn)、出料口密封是否良好,真空表反應是否靈敏。
b、開(kāi)啟冷卻水閥門(mén)檢查載熱管道連接處,填料函是否泄漏,壓力表反應是否靈敏。
c、檢查電控柜各儀表、按鈕、指示燈是否正常,檢查接地線(xiàn)是否良好,有無(wú)漏電,短路現象存在。
d、在各油杯中加滿(mǎn)潤滑脂,起動(dòng)電機空車(chē)運轉,聽(tīng)噪聲是否正常,若不正常,應檢查出噪聲的來(lái)源,并加以排除。
2、將需干物料加入容器內(粉狀、細小粒狀、漿狀物料采用真空進(jìn)料),然后關(guān)閉進(jìn)料孔蓋。3、關(guān)閉排真空閥后,開(kāi)真空泵,使干燥容器內呈負壓(600 – 755 mmHg)。
4、合上電源開(kāi)關(guān),啟動(dòng)電機,按下工作電鈕,干燥機開(kāi)始旋轉工作。
5、開(kāi)啟載熱體閥門(mén),讓載熱體進(jìn)入干燥容器夾層內,按工藝要求驗測。
6、物料干燥完成后,先關(guān)閉載熱體閥門(mén),然后向夾層內注入冷卻水,待物料冷卻到常溫后,停止抽真空。開(kāi)啟排真空閥,關(guān)電機,停止干燥機旋轉,打開(kāi)孔蓋出料。
本機適用于醫藥、食品、化工等行業(yè)的粉、粒狀物料的真空干燥和混合,尤其適用有下列要求的物料:
1、不能接受高溫的熱敏性物料;
2、容易氧化,有危險的物料;
3、需回收溶劑和有毒氣體的物料;
4、要求殘留揮發(fā)物含量極低的物料;
5、要求混合充分,均勻的物料