制藥化工原理之干燥

1、制藥化工原理 干燥組長：張文博 201151279組員：張佳林201150189 于 浩 201150099 王 萌 201150630 徐偉東201150606 楊 東 201152325概述濕分 在制藥化工生產(chǎn)中，固體原料、中間體和成品中所含有的水分或者其他溶劑稱為濕分 將固體物料中含有的濕分去除的操作稱為去濕。 去濕的目的： 若固體物料中含有過多的濕分，可能造成一系列的不良影響?？股刂泻刻?降低使用壽命合成藥物中含水量太高 霉變壓片時物料含水量太高 黏沖去濕方法去濕的方法很多，常用的有三種，分別是機械法、化學法和熱能法。一、機械法 利用固體和濕分之間的密度差，借助重力，離心力或壓

2、力等外力的作用，是固體與濕分之間產(chǎn)生相對運動，從而達到分離的目的。常用的方法有：過濾、壓榨、沉降、離心分離等。 特點：設(shè)備簡單、能耗較低 但是往往達不到規(guī)定的標準，故常用于初步去濕或溶劑不需要完全去除的場合。二、化學法是利用吸濕性很強的物料，即干燥劑或吸附劑，如生石灰、無水氯化鈣硅膠、分子篩等來吸附物料中的濕分而達到去濕的目的。特點:去濕后物料含濕量基本能達到規(guī)定的要求，但是干燥劑或吸附劑再生困難，所以成本高，而且操作比較復雜，所以常用于實驗室中的去濕。三、熱能法又稱干燥法，它借助熱能使?jié)裎锪现械臐穹洲D(zhuǎn)化為蒸氣，再借助于抽吸或氣流將蒸氣移走而達到去濕的目的。特點：費用比機械法高，但是低于化學法

3、，且最終含濕量能達到標準。因此，實際生產(chǎn)中長用機械法和熱能法結(jié)合去濕。先用機械法去除物料中大部分的濕分，再用干燥法達標。干燥的分類在制藥化工生產(chǎn)中由于被干燥的物料的形狀和性質(zhì)差異很大，再加上生產(chǎn)規(guī)模及對產(chǎn)品的品質(zhì)的要求不同，干燥過程的種類很多，可以按照不同方式進行分類。通?？梢园凑詹僮鲏毫Φ牟煌?，操作的方式不同以及傳熱的方式進行分類。按照操作壓力分類常壓干燥和真空干燥 真空干燥具有操作溫度低、干燥速度快、熱效率高等優(yōu)點，適用于熱敏性、易氧化以及要求最終的含水量極低的物料的干燥。按操作的方式分類連續(xù)式和間歇式 連續(xù)式有生產(chǎn)能力強、熱效率高、產(chǎn)品質(zhì)量均勻、勞動條件好等優(yōu)點，缺點是適應(yīng)性差。 間歇式

4、具有投資少、操作控制方便、適應(yīng)力強等特點，缺點是生產(chǎn)能力小，干燥時間長，產(chǎn)品質(zhì)量不均勻，勞動條件差。但是，由于藥品生產(chǎn)具有小批量、多品種、更新快等特點，因此，藥品的干燥通常采用間歇式。按傳熱方式分類傳導干燥、對流干燥、輻射干燥和介電干燥傳導干燥熱量通過金屬壁面一熱傳導的方式傳遞給濕物料，濕分吸收熱量后氣化，產(chǎn)生的蒸氣被抽走。此法的熱效率高，70%-80%。但是因為物料無金屬壁面接觸處經(jīng)常因為溫度過熱而焦化，造成變質(zhì)。濕物料金屬壁 熱量蒸氣蒸氣接真空接真空傳導干燥示意圖濕物料金屬壁 熱量蒸氣蒸氣接真空接真空傳導干燥示意圖對流干燥載熱體將熱量以對流傳熱方式傳遞給與其直接接觸的濕物料，物料中的濕分吸

5、收熱量后轉(zhuǎn)化為氣體并擴散至載熱體中被帶走。在對流干燥中熱空氣既起著載熱體的作用有起著載濕體的作用，通常被稱為干燥介質(zhì)。由于熱空氣的溫度易于控制調(diào)節(jié)，因此物料不易過熱，但是干燥后，干燥介質(zhì)帶走大量的熱量，故干燥效率較低，一般僅為30%-50%。干燥介質(zhì)干燥介質(zhì)濕物料濕物料熱量熱量載熱體載熱體蒸氣蒸氣載濕體載濕體對流干燥示意圖對流干燥示意圖輻射干燥輻射器發(fā)射的電磁波被濕物料吸收后轉(zhuǎn)化為熱量是濕分蒸發(fā)，產(chǎn)生的蒸氣被抽走。輻射器通常發(fā)射的是紅外線，干燥過程中不需要干燥介質(zhì)，熱效率高。具有干燥速度快，產(chǎn)品均勻清凈、設(shè)備緊湊、使用靈活等特點，常用于表面積較大而厚度較薄的物料的干燥。輻射器輻射器濕物料濕物料

6、蒸氣蒸氣接真空接真空輻射干燥示意圖輻射干燥示意圖以上幾種方法都是熱量由外部傳遞至濕物料的內(nèi)部，而濕分有內(nèi)部傳到外部，傳熱與傳質(zhì)相反，表面的溫度高，表面的濕分在表面形成蒸氣層使傳熱和傳質(zhì)的阻力增大，故干燥的時間較長。介電干燥又稱為高頻干燥。將濕物料至于高頻電場中，在高頻電場的交變作用下，物料內(nèi)部極性分子的運動振幅增大，使其振動發(fā)熱，從而達到干燥的目的。一般物料內(nèi)部含濕量高于表面，水的介電常數(shù)大于固體，所以物料內(nèi)部吸熱多，而使內(nèi)部的溫度高于表面的溫度，傳熱和傳質(zhì)的方向一致，故干燥的速度快。由于設(shè)備投資大，能耗高，目前用于科研和日常生活中，如家用微波爐。以上幾種方法中數(shù)對流干燥最為常用。多數(shù)情況下對流干燥使用的干燥介質(zhì)是空氣，濕物料中被去除的水分為濕分。因此下面具體講解常壓對流干燥的過程。對流干燥的流程新鮮空氣新鮮空氣原空氣原空氣新鮮空氣新鮮空氣原空氣原空氣風機風機預熱預熱器器熱空氣熱空氣干物料干物料或產(chǎn)品或產(chǎn)品干燥器干燥器廢氣廢氣濕物料濕物料常壓連續(xù)對流干燥示意圖常壓連續(xù)對流干燥示意圖流體輸送 傳熱 干燥對流干燥過程傳熱過程傳質(zhì)過程干燥進行的條件wt濕 物 料tQWPWP熱 空 氣 主 體 對 流 干 燥 過 程干燥設(shè)備 在制藥化工生產(chǎn)中，由于被干燥的物料的形狀和性質(zhì)不同，再加上生產(chǎn)規(guī)模、生產(chǎn)能力以及干燥的要求差異，干燥器的形式