簡介
雙錐迴轉真空乾燥機是集混合、真空乾燥於一體的乾燥設備。真空乾燥的過程就是將被乾燥物料置於密封的筒體內,用真空系統抽真空的同時對被乾燥物料不斷加熱,使物料內部的水分通過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能,在克服分子間的相互吸引力後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。
特性
雙錐迴轉真空乾燥機表現為一下特性:
(1)真空乾燥的過程中,筒體內的壓力始終低於大氣壓力,氣體分子數少,密度低,含氧量低,因而能幹燥容易氧化的藥品,減少物料染菌的機會。
(2)由於濕分在汽化過程中溫度與蒸汽壓力成正比,故真空乾燥時,物料中的濕分在低溫下就能汽化,達到低溫乾燥,特別適用於有熱敏性物料的藥品生產。
(3)真空乾燥可消除常壓熱風乾燥易產生的表面硬化現象,這是因為真空乾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,不會出現表面硬化。
(4)由於真空乾燥時,物料內和外部之間溫度梯度小,由於逆滲透作用使得濕分能夠獨自移動並收集,有效克服熱風乾燥所產生的失散現象。
技術參數
雙錐迴轉真空乾燥機的頂角為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≤42.3D½r/min確定(D為最大迴轉直徑)。夾套的傳熱係數U與操作壓力無關,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。乾燥機筒體按壓力容器設計,內筒受外壓,外筒受內壓 。
選用
物料的特性
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、且粘著筒體壁上,乾燥後易黏附在除塵器和管壁上。可採用氣動振擊和破碎裝置。
2)物料的容許溫度。 容許溫度是物料所能承受的最高溫度。超過該溫度,將導致物料效價改變、分解破壞或變色。
3)物料的堆密度 單位體積的物料質量稱為堆密度。由於物料是絕乾物料與濕分的混合物,絕乾物料又往往為顆粒狀、粉末狀或固塊狀物質,並且隨著物料中濕分不同導致絕乾物料顆粒間的間隙也不同。原始濕物料和乾燥過程中物料的堆密度有很大差別,選擇乾燥機時應予注意。
4)物料的滑移角 堆放顆粒狀或粉狀物料時,當物料堆斜面與底面間夾角增大到某個角度時,將發生側面物料向下滑落的現象。這個發生物料滑落的斜面與底面的夾角稱該物料的滑移角。滑移角與物料組成、濕含量、粒度和黏性有關。選擇雙錐乾燥機時,可以參考物料的滑移角,選擇錐體的角度大小 。
乾燥溫度
隨物料的物性不同,可選擇適當的溫度。通常可選用變溫乾燥法,在乾燥初期溫度低,逐漸提高溫度,以增大幹燥速率。
開始抽真空並加熱時,乾燥速度慢,當物料加熱到水的汽化溫度以上時,乾燥速度會突然加快,物料在允許溫度範圍內被加熱到相應壓力下的汽化溫度而大量汽化,這時物料溫度保持不變,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,保持蒸發表面與空間的壓力差,使乾燥持續進行。物料的濕含量減小到一定程度,從物料中蒸發出來的水分減少了,在加熱量不變的情況下,物料溫度開始升高,蒸發表面與空間壓差減小,乾燥轉入減速階段。乾燥速度逐漸下降,直至零。
工作真空度
通常選用10³~10⁴Pa。真空度高,物料中濕分汽化溫度低,乾燥速度快。但真空度過高,導致抽氣系統成本增加,乾燥後的物料價格增高,經濟上不合算。
旋轉速度
雖然說雙錐迴轉真空乾燥機筒體的旋轉速度越快,乾燥速度也就越高。但在乾燥初期,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,在乾燥初期採用較低的轉速,等到物料表面較乾時在提高筒體的旋轉速度。乾燥後期,隨著物料含水量的降低,旋轉速度也應適當的降低,,此時提高轉速對乾燥速度的提高無益。所以,在乾燥過程中工作人員應隨時根據物料的情況來調控。
影響因素
①被乾燥物料的狀況(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,若採用提高物料的初溫、經真空過濾前處理、降低物料含濕量等方法,均能提高真空乾燥速度。
物料的堆密度:物料的堆密度指單位體積的物料質量。由於物料是絕乾物料與濕分的混合物,絕乾物料又往往為顆粒狀或粉末狀,由於物料中濕分不同導致絕乾物料顆粒間的間隙也不同。故原始濕物料和乾燥過程中物料的堆密度也有很大差別,這在原料製備時尤須注意。
物料的容許溫度:容許溫度是物料所能承受的最高溫度,超過該溫度將導致物料效價改變、分解破壞或變色。熱敏性藥品一般可採用≤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、且粘著筒體壁上,乾燥後易粘附在除塵器和管通上。為解決此問題,懸架式雙錐迴轉真空乾燥機採用了氣動振擊和破碎裝置。
物料的滑移角:堆放顆粒狀或粉末狀物料時,當物料堆斜而與底面間夾角增大到某個角度時,將發生側面物料下滑落的現象。這個發生物料滑落的斜而與底部的夾角稱該物料的滑移角。滑移角與物料組成、濕含量、粒度和粘度有關。故雙錐迴轉真空乾燥機的設計和選擇時,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,越利於水分在較低溫度下汽化,但真空度過高則不利於熱傳導,影響對物料的加熱效果。為提高物料乾燥速度,應根據物料的特性綜合考慮真空度。通常,真空度應不低於10⁴Pa。
操作規程
1、開車前檢查:
a、開啟真空泵檢查,管道連線處、填料函是否泄漏,進、出料口密封是否良好,真空表反應是否靈敏。
b、開啟冷卻水閥門檢查載熱管道連線處,填料函是否泄漏,壓力表反應是否靈敏。
c、檢查電控櫃各儀表、按鈕、指示燈是否正常,檢查接地線是否良好,有無漏電,短路現象存在。
d、在各油杯中加滿潤滑脂,起動電機空車運轉,聽噪聲是否正常,若不正常,應檢查出噪聲的來源,並加以排除。
2、將需乾物料加入容器內(粉狀、細小粒狀、漿狀物料採用真空進料),然後關閉進料孔蓋。
3、關閉排真空閥後,開真空泵,使乾燥容器內呈負壓(600 – 755 mmHg)。
4、合上電源開關,啟動電機,按下工作電鈕,乾燥機開始旋轉工作。
5、開啟載熱體閥門,讓載熱體進入乾燥容器夾層內,按工藝要求驗測。
6、物料乾燥完成後,先關閉載熱體閥門,然後向夾層內注入冷卻水,待物料冷卻到常溫後,停止抽真空。開啟排真空閥,關電機,停止乾燥機旋轉,打開孔蓋出料。
用途
本機適用於醫藥、食品、化工等行業的粉、粒狀物料的真空乾燥和混合,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、要求殘留揮發物含量極低的物料;
5、要求混合充分,均勻的物料。