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常州市广博干燥设备有限公司(http://www.yfdry.cn)专业生产实验室专用小型电加热双锥回转真空干燥机,喷雾干燥机,热风循环烘箱等干燥设备。产品广泛应用于化工、制药、食品、冶金、建材、农副等行业,深受用户好评。 ·English ·网站地图
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双锥回转真空干燥机
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中药药剂学中的浓缩与干燥

    第一节 浓缩
  一、浓缩的基本原理和影响因素
   ★(一)浓缩的基本原理
   蒸发浓缩可在沸点或低于沸点时进行,又可在减压或常压下进行。为提高蒸发效率,生产上蒸发浓缩均采用沸腾蒸发。
   沸腾蒸发浓空的效率常以蒸发器生产强度来衡量。蒸发器生产强度是指单位时间内,单位传热面积上所蒸发的溶剂量。
   ★(二)影响浓缩的因素
   1.传热温度差(△t)的影响 提高加热蒸汽的压力和降低冷凝器中二次蒸汽的压力,都有利于提高传热温度差。
   2.总传热系数学(K)的影响 一般地说,增大总传热系数是提高蒸发浓缩效率的主要途径。
   由传热原理可知,增大K的主要途径是减少各部分的热阻。管内溶液侧的垢层热阻(RS)在许多情况下是影响K的重要因素,尤其是处理易结垢或结晶的物料时,往往很快就在传热面上形成垢层,致使传热速率降低。为了减少垢层热阻,除了要加强搅拌和定期除垢外,还可从设备结构上改进
   二、浓缩的方法与设备
   ★(一)常压浓缩
   被浓缩液体中的有效成分应是耐热的,该法耗时较长,易使成分水解破坏。
   ★(二)减压浓缩
   优点是:①压力降低,溶液的沸点降低,能防止或减少热敏性物质的分解;②增大了传热温度差,蒸发效率提高;③能不断地排除溶剂蒸汽,有利于蒸发顺利进行;④沸点降低,可利用低压蒸汽或废气作加热源;⑤密闭容器可回收乙醇等溶剂。但是,溶液沸点下降也使粘度增大,又使总传热系数下降。
   1.减压蒸馏器 在减压及较低温度下使药液得到浓缩,同时可将乙醇等溶剂回收。
   2.真空浓缩罐 用水流喷射泵抽气减压,适于水提液的浓缩。
   3.管式蒸发器
   ★(三)薄膜浓缩
   特点:①浸提液的浓缩速度快,受热时间短;②不受液体静压和过热影响,成分不易被破坏;③能连续操作,可在常压或减压下进行;④能将溶剂回收重复使用。
   1.升膜式蒸发器 适用于蒸发量较大,有热敏性、粘度适中和易产生泡沫的料液。不适用高粘度、有结晶析出或易结垢的粒液。
   2.降膜式蒸发器 适于蒸发浓度较高、粘度较大的药液,由于降膜式没有液体静压强作用,沸腾传热系数与温度差无关,即使在较低传热温度差下,传热系数也较大,对热敏性药液的浓缩更有益。
   3.刮板式薄膜蒸发器 适于高粘度、易结垢、热敏性药液的蒸发浓缩,但结构复杂,动力消耗大。
   4.离心式薄膜蒸发器 适于高热敏性物料蒸发浓缩。
   ★(四)多效浓缩
   可节省能源,提高蒸发效率。
   按药液加入方式的不同把三效蒸发分为四种流程。①顺流加料法。②逆流加料法。③平流加料法。④错流加料法。
   注意:①真空度过大或过小,均影响浓缩效率。②浓缩至一定程度时,料液极易产生泡沫,出现跑料。③一效加热器蒸汽压力应保持在设计范围内,若其压力明显升高,可能是收膏时膏料在管壁结垢而影响传热,应打开加热器清除垢层。
第二节 干燥
   一、干燥的基本原理和影响因素
   ★(一)干燥的基本原理
   1.湿物料中水分的性质 湿物料中所含水分性质的不同影响干燥效果。
   (1)总水分=平衡水分+自由水分
   (2)结合水与非结合水
   (3)平衡水分与自由水分 自由水分=全部非结合水+平衡水分
   2.干燥速率 干燥速度取决于内部扩散和表面气化速度。
   干燥过程分成两阶段,恒速阶段(平行于横轴直线)和降速阶段(斜向下线)。在恒速阶段,,干燥速率与物料湿含量无关。而在降速阶段,干燥速率近似地与物料湿含量成正比。物料湿含量大于C0时,干燥过程属于恒速阶段,当物料湿含量小于C0时,干燥过程属于降速阶段。
   ★(二)影响干燥的因素
恒速阶段与干燥介质条件和物料表面水分气化速率有关。降速阶段主要与内部扩散(物料特性)有关。
二、干燥的方法与设备
★(一)常压干燥
   1.烘干干燥
   干燥时间长,易引起成分的破坏,干燥品较难粉碎。为加快干燥,可加强翻动,及时粉碎板结硬块(颗粒剂可在成品八成干时,先整粒再干燥),并应及时排出湿空气。
   2.鼓式干燥 干燥品呈薄片状,易于粉碎,适用于中药浸膏的干燥和膜剂的制备。
   3.带式干燥 中药饮片、茶剂常用。
   ★(二)减压干燥
   特点:干燥的温度低,速度快;减少了物料与空气的接触机会,避免污染或氧化变质;产品呈松脆的海绵状,易于粉碎。适于稠膏(相对密度应达1.35以上,摊于不锈钢盘中)及热敏性或高温下易氧化物料的干燥,但应控制好真空度与加热蒸汽压力,以免物料起泡溢盘,造成浪费与污染。
   ★(三)流化干燥
   1.沸腾干燥 又称流化床干燥。
   主要结构:空气预热器、沸腾干燥室、旋风分离器、细粒捕集室和排风机等。
   特点:适于湿粒性物料的干燥;气流阻力较小,物料磨损较轻,热利用率较高;干燥速度快,产品质量好。干燥时不需翻料,且能自动出料,节省劳力,适于大规模生产,但热能消耗大,清扫设备较麻烦。
   2.喷雾干燥 此法是流化技术用于液态物料干燥的一种较好方法。 
   主要结构:空气加热器、锥形塔身(上部有料液高速离心喷盘,并有热风进口)、旋风分离器、干粉收集器、鼓风机等。
   特点:在数秒钟内完成水分的蒸发,获得粉状或颗粒状干燥制品;药液未经长时间浓缩又是瞬间干燥,特别适用于热敏性物料;产品质量好,为疏松的细颗粒或细粉,溶解性能好,且保持原来的色香味;操作流程管道化,符合GMP要求,是目前中药制药中最佳的干燥技术之一。
   ★(四)冷冻干燥 又称升华干燥。
   特点:物料在高真空和低温条件下干燥,尤适用于热敏性物品的干燥;成品多孔疏松,易于溶解;含水量低,有利于药品长期贮存,但设备投资大,生产成本高。
   ★(五)红外干燥
   特点:干燥速率快,热效率较高,成品质量好,但电耗过大。其中隧道式红外干燥机,主要用于口服液及注射剂安瓿的干燥。适于热敏性物料干燥,尤适用于中药固体粉末、湿颗粒及水丸等物料的干燥。
   ★(六)微波干燥
   特点:干燥时间短,对药物成分破坏少,且兼有杀虫及灭菌作用。

· 行业聚焦:

粘性、油性物料一直是粉碎的难点。因为粉碎时随着细度和温度的升高,物料里所含的液体成分不断的析出,造成筛网堵塞,出料不畅,只能停机处理。
  根据这种状况,首先,我们在设备内部作了一些改动,在粉碎室内加装了叶片,通过叶片的旋转,即加大了出风量,又降低了温度,使产量大大增加。其次,对集料布袋材料进行了调整,使用网眼较大,透气性良好的材料做成的集料袋,可使通风量增强,热量迅速排出,产能也得到了提高。
  通过以上的技术改进,使得万能粉碎机在该领域的应用得到了广泛的提升。

  双锥回转真空干燥机广泛应用于生物化学,化工制药、医疗卫生、农业科研、环境保护等研究应用领域,作粉末干燥、烘培以及各类玻璃容器的消毒和灭菌只用。特别适合于对干燥热敏性、易分解、易氧化物质和复杂成分物品进行快速高效的干燥处理。

  双锥回转真空干燥机的干燥工艺可分为初次加热、初次恒温、二次加热、二次恒温、冷却五个阶段。

  详细介绍该干燥设备干燥工艺的五个阶段:

  初次加热是加热材料,预热阶段的加热。这个阶段,水分蒸发很少。

  初次恒温恒定干燥速率阶段,在这个阶段,物料的自由水、表面水和毛细水大量蒸发。因此,温度和真空状中药饮片的干燥方式直接关系到饮片的质量,饮片生产企业应按规范选择适当的干燥方法,并配备相应的设施。饮片生产应以设备干燥为主,条件完善的太阳房可用于宜低温或阴凉干燥的产品,药材专用晒场仅作药材翻晒养护使用。
  中药干燥的方式有2种:
  1.自然干燥
  自然干燥是指把切制好的饮片置日光下晒干或置阴凉通风处阴干。《神农本草经》序录中就有“……阴干暴干,采造时月,生熟,土地所出,真伪新陈,并有各法” 的记载。晒干法和阴干法都不需要特殊设备,如水泥地面、药匾、席子、竹晒垫等均可应用,且具有经济方便、成本低的优点。但本法占地面积较大,易受气候的影响,饮片亦不太卫生。一般饮片均用晒干首页我们介绍一下冷凝式干燥器的原理,利用的是水蒸气遇冷凝结原理,采用该技术对氢气干燥,干燥程度完全取决于气体被冷至温度露点过制冷循环将氢气温度降低至所需露点温度以下,多余的水份被凝结成霜或液态水,然后经热气化霜排出,达到降低氢气绝对湿度的目的。冷凝式氢气干燥器是基于上述原理发展起来的,也就决定了此类器能连续去湿、降湿量大,并具有干燥与降温双重功能,被处理后的氢气为冷干氢气,较吸附式的去湿与升温后生成的热干氢气更适合氢气对发电机的冷却作用。
  再介绍一下冷凝式干燥器分类:按制冷方式不同,冷凝式氢气干燥器可分为二大类:
  半导体制冷又称温差制冷或热电制冷,这项技术自20世纪50年代艺参数,确保生产的重复性和可追溯性,各个用户根据品种的多少来设定。沸腾干燥设备一般要求能够存储50种生产工艺,而目前国产设备大多做不到这一点。建议对PLC控制系统、机械执行机构进行改进和扩展,使功能更完善。如具有足够的内存,能够储存多种生产工艺,提供现场打印参数、数据保存、进行数据与数据PC连接功能等。
  3结语
  本文从流化床式沸腾干燥机的工作原理等入手,结合工艺操作参总结了生产过程中的一些问题,并简要提出了该类设备改进的建议,希望设备生产厂家今后能研发出更多的能满足制药生产过程工艺要求、性能参数指标先进、可操作性强、环保、节能及经济技术指标先进的制药干燥设备。

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