通用干燥設備演示文稿

通用干燥設備演示文稿目前一頁\總數(shù)五十二頁\編于十三點（優(yōu)選）通用干燥設備目前二頁\總數(shù)五十二頁\編于十三點第一節(jié)固體物料干燥過程1.結合水分一、物料中的水分（一）結合水分與非結合水分水分與物料間借助化學或物理化學力結合的水分。結晶水分：

水分與物料分子間以化學力結合，有定量的組成，不能用干燥的方法去除。吸附結合水分：水分與物料分子之間以范德華力結合，無定量組成關系，采用一般干燥法去除。毛細管結構水分：水分被吸附在固體物料毛細管中，可用機械干燥法除去。結合水分目前三頁\總數(shù)五十二頁\編于十三點2.非結合水分

機械地附著于物料固體表面、存積于大空隙內(nèi)和顆粒堆積層中的水分稱為非結合水分。特點結合力弱，與同溫度下純水的蒸汽壓相同，用一般的干燥法即可除去。3.溶脹水分以溶液形式存在于固體物料或細胞內(nèi)的水分目前四頁\總數(shù)五十二頁\編于十三點（二）自由水分與平衡水分用一定濕度的空氣做干燥介質，在恒定的干燥條件下，根據(jù)物料中的水分能否被蒸發(fā)除去，可分為自由水分和平衡水分。自由水分在恒定干燥條件下，能被蒸發(fā)除去的水分。平衡水分在恒定干燥條件下，物料中的水分與環(huán)境中的水分交換達到平衡時，物料中保留存在的水分叫平衡水分。水分平衡水分一般不能被普通的干燥方法去除目前五頁\總數(shù)五十二頁\編于十三點二、固體濕物料的干燥過程（一）固體濕物料的干燥過程預熱第二降速恒速干燥第一降速1.預熱階段隨著固體物料表面溫度的升高，濕物料內(nèi)部空隙中的水分開始由內(nèi)向外移動，形成固體物料表面非結合水分，并汽化進入空氣。物料中的水分蒸發(fā)速度加快，總含水量降低，表現(xiàn)為物料加速失水。目前六頁\總數(shù)五十二頁\編于十三點2.恒速干燥階段

當將物料加熱到某一溫度時，固體表面上的水分受熱后蒸發(fā)到空氣中的速度，以及空氣中的蒸汽冷凝到固體物料表面的速度都保持恒定不變，表現(xiàn)為物料恒速失水，此階段稱為恒速干燥階段。熱量不再用于提升固體濕物料的溫度，而是向物料內(nèi)部水分提供能量使向外移動的速度，維持固體表面布滿水分的狀態(tài)。目前七頁\總數(shù)五十二頁\編于十三點3.第一降速干燥階段

當物料表面非結合水分數(shù)量減少，局部非結合水分被去除，內(nèi)部水分不能及時擴散到表面，表面不是全部潤濕的狀態(tài)，由此開始第一降速干燥階段。目前八頁\總數(shù)五十二頁\編于十三點

實際生產(chǎn)中，物料中總含水量降低到一定的范圍就終止了干燥過程，此時物料總含水量高于平衡含水量。注意：當進物料表面溫度開始升高，汽化過程從表面逐漸轉移到內(nèi)部，汽化量降低，總含水量降至為平衡含水量，濕物料的干燥過程完結。4.第二降速干燥階段目前九頁\總數(shù)五十二頁\編于十三點（二）恒速階段的干燥速度單位時間內(nèi)單位面積上所能汽化的水分量叫干燥速度。

干燥速度，單位為。熱空氣與物料間的對流傳熱系數(shù)，單位kw/(m2·℃)。濕球溫度，℃；為水在濕球溫度下的汽化熱，單位。目前十頁\總數(shù)五十二頁\編于十三點（三）固體物料的干燥時間固體物料在干燥器中的停留時間稱為干燥時間。固體物料的干燥時間是四個階段所耗時間之和。

預熱時間短，并入恒速干燥階段計算，第一降速干燥階段和第二降速干燥階段合并為降速干燥階段計算。1.恒速干燥時間的計算絕對干物質質量；進口干基濕含水；臨界干基含水量干球溫度目前十一頁\總數(shù)五十二頁\編于十三點2.降速干燥時間的計算計算方法有圖解積分法和解析法。解析法：為恒定干燥速度曲線的斜率；為物料干基平衡含水量，單位。3.物料干燥時間物料干燥所需總時間為：目前十二頁\總數(shù)五十二頁\編于十三點第二節(jié)干燥過程物料衡算一、濕物料中含水量的表示方法（一）濕基含水量W水分在濕物料中的質量分數(shù)或質量百分數(shù)稱為濕基含水量。（二）干基含水量X濕物料中的水分與濕物料中絕干物料的質量比，稱為干基含水量。目前十三頁\總數(shù)五十二頁\編于十三點（三）濕基含水量與干基含水量的關系二、干燥過程物料衡算在干燥過程所采用的干燥介質常為熱空氣，其內(nèi)含有少量的水分。

干燥過程中，物料與干燥介質的流動狀態(tài)可看成是逆流，已知的參數(shù)有濕空氣進出干燥器的濕度和溫度，干燥前物料的含水量和干燥后物料的含水量。目前十四頁\總數(shù)五十二頁\編于十三點（一）水分蒸發(fā)量D

以濕基含水量表示，濕物料的水分蒸發(fā)量為：濕物料的水分蒸發(fā)量，單位。分別為進料速度和出料速度，單位。進料濕基含水量；單位。出料濕基含水量，單位。目前十五頁\總數(shù)五十二頁\編于十三點（二）絕干空氣用量熱空氣在進出干燥器的過程中，絕干空氣沒有損失，質量保持不變。但濕物料蒸發(fā)出的水分進入了熱空氣，所以，熱空氣總質量增大。增加的質量就是濕物料的水分蒸發(fā)量。蒸發(fā)1kg水分所消耗的絕干空氣的質量；熱空氣進口濕度；熱空氣出口濕度。目前十六頁\總數(shù)五十二頁\編于十三點（三）干燥產(chǎn)品流量

例題1：常壓下用連續(xù)干燥器干燥某物料，物料含水量為15%，進料速度為每小時1200kg,物料出口含水量2.5%。熱空氣的進口濕度為0.0085,經(jīng)預熱后進入干燥器，出干燥器的濕度為0.0058,試求：（1）水分蒸發(fā)量；（2）空氣消耗量；（3）干燥產(chǎn)品流量。目前十七頁\總數(shù)五十二頁\編于十三點解：已知（1）水分蒸發(fā)量（2）空氣消耗量目前十八頁\總數(shù)五十二頁\編于十三點（3）干燥產(chǎn)品流量目前十九頁\總數(shù)五十二頁\編于十三點第三節(jié)通用干燥設備

在制藥工業(yè)中通用的干燥設備有廂式干燥器、洞道式干燥器、流化床干燥器、噴霧干燥器、冷凍干燥器等。一、廂式干燥器廂式干燥器又稱為盤式干燥器或室式干燥器，是典型的間歇式干燥設備。（一）廂式干燥器的一般結構廂式干燥器由箱體、加熱器和溫度控制系統(tǒng)三部分組成。目前二十頁\總數(shù)五十二頁\編于十三點1.箱體的一般結構箱體由箱壁、填料、干燥室、箱門、進排氣孔、側室等部件組成。側室設計有溫度控制系統(tǒng)。夾套中裝填有絕熱料，常用絕熱材料為玻璃纖維或石棉板。目前二十一頁\總數(shù)五十二頁\編于十三點2.加熱器加熱器是一組電爐箱或管式蒸汽加熱器，起著提高冷空氣溫度的作用。3.溫度控制器控制器靈敏度多為±1℃（1）差動棒式溫度控制器

感溫器是一根直徑為3毫米的銦鋼絲，其右端通過頂棒頂至動接點臂的突尖上，彈簧使得兩接點臂總有一個向右的作用力。通電前，只要調(diào)溫旋鈕沒有旋至零位，兩接點是閉合的。通電后，電熱絲電目前二十二頁\總數(shù)五十二頁\編于十三點源相接，箱內(nèi)溫度升高。由于銅管的膨脹系數(shù)遠比銦鋼絲的大，雖然同樣受熱，但銅管相對伸長，帶動銦鋼絲向左移動，在彈簧的彈力和臂的杠桿作用下，頂棒亦跟著向左移動，接點則向右移動而斷開，切斷加熱電路。箱內(nèi)溫度下降時，銅管冷卻而收縮，推動頂棒向右移動，使接點閉合，加熱電路再次接通。如此反復，即可使箱內(nèi)恒溫。箱內(nèi)溫度的高低，可通過調(diào)節(jié)桿來調(diào)節(jié)。調(diào)節(jié)桿上的螺紋是反向螺紋，當反時針方向旋轉時，接點斷開。當調(diào)節(jié)桿按順時針方向旋轉時，接點連通。目前二十三頁\總數(shù)五十二頁\編于十三點（2）螺旋管式溫度控制器

螺旋管由雙金屬片制成。管內(nèi)有一根軸桿，軸桿的左端固定在螺旋管末端，它的轉動受螺旋管控制。右端固定在動臂接點上，帶動接點轉動。目前二十四頁\總數(shù)五十二頁\編于十三點結構

加熱時，由于雙金屬片上兩種金屬的膨脹系數(shù)不同，螺旋管將產(chǎn)生反時針方向的轉動力矩，通過軸桿的傳動，使接點6按反時針方向轉動，使接點斷開，切斷加熱電路。待箱內(nèi)溫度下降，雙金屬片冷卻而收縮，螺旋管將產(chǎn)生順時針方向的轉動力矩，使接點閉合，加熱電路重復接通。如此反復，即可恒溫。箱內(nèi)溫度的高低可通過調(diào)節(jié)桿調(diào)節(jié)。當調(diào)節(jié)桿按順時針旋轉時，需要較高的溫度才能使動接點斷開，處于高溫狀態(tài)。反時針旋轉時，兩接點間的壓力放松，溫度上升，即可使動接點斷開，處于低溫狀態(tài)。溫度控制目前二十五頁\總數(shù)五十二頁\編于十三點（3）溫度控制電路

溫度控制電路通常由溫度設定裝置、溫度傳感器、放大器、繼電器及顯示器等組成。溫度設定電路用來設置需要加熱的溫度。溫度傳感器用來感測電熱箱中的溫度。目前二十六頁\總數(shù)五十二頁\編于十三點

當溫度傳感器感測到的溫度低于設定溫度時，放大器飽和導通，繼電器線圈帶電，其接點Jx吸合，給電熱箱加熱。反之，當傳感器感測的溫度和設置的溫度相同時，放大器截止，繼電器線圈中無電流通過，其接點斷開，停止加熱。

放大電路的另一個作用是與顯示器配合，將設置的溫度及加熱箱內(nèi)的溫度實時地顯示出來。目前二十七頁\總數(shù)五十二頁\編于十三點（二）典型的廂式干燥器干燥介質：熱空氣穿流式、平流式、真空式氣流狀態(tài)：1.穿流廂式干燥器

在穿流廂式干燥器中，盛裝物料的淺盤具有微小的氣孔，熱空氣從氣孔向上穿過物料層，與物料直接基礎傳熱，使水分蒸發(fā)，并帶走。目前二十八頁\總數(shù)五十二頁\編于十三點目前二十九頁\總數(shù)五十二頁\編于十三點2.水平氣流廂式干燥器

干燥室中設計有若干層擱物架擱置淺盤，干燥時，將物料按10mm~100mm的厚度鋪置在淺盤中，加熱空氣由空氣整流板均勻進入干燥室各層之間，從物料的上方流過。物料中的水分蒸發(fā)成蒸汽，隨空氣排出。

水平氣流廂式干燥器的進氣速度取決于物料的粒度，其大小使物料不被氣流帶走為宜，一般為。目前三十頁\總數(shù)五十二頁\編于十三點目前三十一頁\總數(shù)五十二頁\編于十三點3.廂式真空干燥器

廂式真空干燥器具有良好的密封效果，放置淺盤的盤架由空心管制作而成，加熱氣體從空心管的管程中通過，不與物料直接基礎，借對流和傳導方式對物料進行加熱。目前三十二頁\總數(shù)五十二頁\編于十三點廂式真空干燥器的結構目前三十三頁\總數(shù)五十二頁\編于十三點

廂式真空干燥器的干燥室與真空管路相通，物料蒸發(fā)出的水氣或其他蒸氣沿真空管路流動，在干燥室外冷井中冷凝成液體。在進行真空干燥時需開啟真空泵以維持一定的真空度。廂式真空干燥器適用于熱敏性、易氧化及易燃燒物料的干燥。廂式干燥器構造簡單，設備投資少，適應性較強，但勞動強度大，設備利用率低，熱利用率也低，產(chǎn)品質量不均勻。

廂式干燥器適用于小規(guī)模多品種、要求干燥條件變動大及干燥時間長等干燥操作。目前三十四頁\總數(shù)五十二頁\編于十三點二、洞道式干燥器（一）通用洞道式干燥器洞道式干燥器由箱體、溫度控制器、加熱器、載物小車等設備組成。1.箱體

洞道式干燥器的干燥室是一個深遠狹長的隧道，在隧道內(nèi)鋪設了兩根鐵軌，載物小車在鐵軌上運行。洞道式干燥器潔凈區(qū)非潔凈區(qū)進料端出料端目前三十五頁\總數(shù)五十二頁\編于十三點2.加熱器

有電熱式和蒸汽式兩種，一般設計安裝在洞道的頂層，與進風口緊密相連。3.溫度控制器

洞道式干燥器的溫度控制器已經(jīng)采用微電腦控制技術，自動轉化靈敏，控制精度高，自動化程度高。4.洞道式干燥器的空氣流加熱空氣并流、逆流或兩端進中間出等方式。進風口和排風口都設計在進料端，與物料形成逆流流程。出風口熱風回流通道，通過閥門操作可調(diào)節(jié)排風量和回風量之間的比例。目前三十六頁\總數(shù)五十二頁\編于十三點空氣被預熱器加熱并強制地連續(xù)流過物料表面，通過熱交換將物料中的水分蒸發(fā)帶走，從而達到干燥物料的目的。洞道式干燥器目前三十七頁\總數(shù)五十二頁\編于十三點洞道式干燥器的結構

在制藥生產(chǎn)中主要用于各種玻璃瓶器皿的干燥滅菌。所使用的干燥介質為熱空氣，氣流速度一般為2～3或更高。目前三十八頁\總數(shù)五十二頁\編于十三點（二）洞道式滅菌干燥器在生產(chǎn)口服液、大輸液、凍干粉針劑等藥品過程中，常常要將包裝容器洗滌并滅菌除熱源，所用的設備是洞道式滅菌干燥器。

洞道式滅菌干燥器設計安裝有空氣過濾器和層流罩，加熱段和冷卻段都采用100級潔凈空氣作熱載體，采用平板傳輸系統(tǒng)代替小車軌道傳輸系統(tǒng)，并且整個裝置的密封程度高，以防非潔凈空氣對包裝容器產(chǎn)生污染。

結構特點目前三十九頁\總數(shù)五十二頁\編于十三點新鮮空氣經(jīng)過加熱器加熱后被送入可耐高溫的高效空氣過濾器過濾，然后在加熱風機作用下經(jīng)過層流罩形成單向流進入干燥室，與物料接觸并吸收水分后經(jīng)排氣通道排出。目前四十頁\總數(shù)五十二頁\編于十三點紅外線洞道式滅菌干燥器目前四十一頁\總數(shù)五十二頁\編于十三點連續(xù)層流洞道滅菌干燥器目前四十二頁\總數(shù)五十二頁\編于十三點間歇層流洞道式干燥器目前四十三頁\總數(shù)五十二頁\編于十三點三、流化床干燥器流化態(tài)

加熱空氣從下部通入向上流動，穿過干燥室底部的氣體分布板，將分布板上的濕物料吹松并懸浮在空氣中，物料所處的狀態(tài)。流化床進行流化態(tài)操作的設備

制藥行業(yè)所使用的流化床干燥裝置可分為單層流化床、多層流化床、臥式多室流化床、塞流式流化床、振動流化床、機械攪拌流化床等。目前四十四頁\總數(shù)五十二頁\編于十三點（一）單層流化床干燥器

單層流化床干燥器由鼓風機、加熱器、螺旋加料器、流化干燥室、旋風分離器、袋濾器、氣體分布板組成。目前四十五頁\總數(shù)五十二頁\編于十三點（二）操作注意事項1.溝流和死床

加熱空氣流速大于流化所需要的臨界流速而床層不流化，濕物料層被空氣吹成了若干條溝槽，這種現(xiàn)象叫溝流產(chǎn)生溝流后沸騰式干燥不能進行叫死床。

消除溝流和死床的辦法有加大氣流流速；對物料進行預干燥；通過實驗選擇空氣分布板等方法。2.騰涌上升的氣流穿過氣流分布板后，形成氣泡，且相互匯集成更大的氣泡，直徑接近床層直徑，并將濕物料如活塞般拋起，到達一定的高度后崩裂，碎裂顆粒被向上拋送后紛紛落下，這種現(xiàn)象叫騰涌。目前四十六頁\總數(shù)五十二頁\編于十三點干燥過程中出現(xiàn)了騰涌，將產(chǎn)生干燥不均勻的現(xiàn)象，有時會使干燥無法正常進行。消除騰涌現(xiàn)象的方法有調(diào)節(jié)進料量、選用床高與床徑之比相對較小的床層、對物料進行預處理等。3.操作參數(shù)物料的粒度濕物料含水量不超過5%顆粒狀物料含水量不超過15%

由于增大了空氣與濕物料的接觸面積，傳熱速率加快，所以流化床干燥器生產(chǎn)效率高，熱利用效果好。優(yōu)點目前四十七頁\總