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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:

如何评价干燥设备是一个综合性的问题,可主要从其技术性和经济性两方面进行评价。
  评价干燥设备的经济性主要依据设备使用所产生的经济效益和综合成本。第一,一套干燥设备的使用寿命常常是几年或更长的时间,设备的价格仅是固定费用,而影响设备在使用周期内经济效益的主要因素是可变费用。干燥设备在运行周期内,其利润为使用期内的收入减去设备的固定费用和变动费用。固定费用是指设备的折旧和贷款利息等,变动费用是指原料费用、操作费用和维修费用等。由于折旧和利息是不变的,所以真正影响设备收益的是变动费用,而不同干燥设备的变动费用有很大的差距,所以设备的原料费用、操作费用和维修费   选择干燥设备一定要兼顾配套设备,因为干燥系统是由干燥设备和附属设备组成。附属设备选择是否得当也是关键一环。一般情况下,干燥系统主要由通风设备、加热设备、主机(干燥设备)、气固分离设备、供料设备等组成。
  能源费用的上升以及对污染限制的规定,工作条件和操作安全性等对工业干燥机的设计和选择有着直接的关系。有人对这些设计因素影响(特别是悬浮式干燥机设计,例如喷雾、闪蒸和流化床干燥机)已经给予了充分的讨论,在对各种型号干燥机的选择阶段也一定要考虑到这些因素国内干燥设备企业没有一个技术人员,设备生产过程中甚至没有图纸,仅凭机械加工人员的估算和经验来生产价值几十万、上百万元的设备———这种现象在干燥设备行业并不鲜见。专家提醒,提高管理和技术水平是该行业头等大事。
  随着中国经济的迅速发展,干燥设备生产企业如雨后春笋般蓬勃发展,干燥设备在中国市场也逐步占据了一定的地位。据统计,目前国内干燥设备生产企业达500 余家,年市场需求量超过30亿元。但多数干燥设备生产企业技术水平不高,有的甚至没有技术可言。一批投资少、技术含量低的“杂

    随着科技的发展,我们经常需要既能适应高温、高压、高硬度条件的材料,又具有能发光、导电、电磁、吸附等特殊性能的材料。因此,需要人们不断地开发超细粉体这一新兴材料体系。

    我国无机超微细粉体材料的研究开发刚刚起步,无论天然非金属矿物加工,还是人工合成超微细粉体的研究开发都起步较晚。近年来在磁性记录介质、电子陶瓷、高档油漆、油墨、涂料等行业,引进了十多套以超微细粉末为原料的涂装成型加工生产线,其中许多具有国际先进水平。但至今仍未建立起与之配套的粉末产业。超微细粉体材料仍主要靠进口。另外,我国目前从事超微细需要观察工作室内样品情况时,可开启外道箱门,透过玻璃门观察。但箱门以尽量少开为好,以免影响恒温。特别是当工作在200℃以上时,开启箱门有可能使玻璃门骤冷而破裂。
  7.有鼓风的烘箱,在加热和恒温的过程中必须将鼓风机开启,否则影响工作室温度的均匀性和损坏加热元件。
  8.工作完毕后应及时切断电源,确保安全。
  9.烘箱内外要保持干净。
  10.使用时,温度不要超过烘箱的最高使用温度。
  11.为防止烫伤,取放试品时一定要用专门工具。

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