基本介紹
- 中文名：乾燥
- 外文名：drying
- 學科：化學、冶金
- 拼音：gàn zào
- 反義詞：潮濕
- 方法：自然乾燥、人工乾燥
結構與原理,乾燥的目的,乾燥方法,常見乾燥設備,
結構與原理
以箱式乾燥器為例，說明乾燥器的結構以及其工作原理。
箱式乾燥器又稱為盤架式乾燥器。其中的物料是靜置式的，是一種傳統的間歇操作形式。因為它具有操作簡單的優點，至今仍被採用：箱式乾燥器的基本結構如圖1所示，外壁通常為方箱形，用絕熱材料保溫。箱體內有多層框架，上面放置烘盤，被乾燥物料放置盤中，空氣經風機吹入過濾加熱後與物料接觸，物料中的水分或溶劑被熱空氣蒸髮帶走。達到規定的乾燥時間後，取出物料。根據空氣流與物料的接觸方式的不同，箱式乾燥器有兩種形式：即熱風沿著物料表面平行通過的稱為平流式箱式乾燥器：熱風垂直穿過物料的則稱為穿流式箱式乾燥器(圖2)。後者具有熱利用效率高、乾燥速度快等優點。
圖1：平流式箱式乾燥器
圖2：穿流式箱式乾燥器乾燥的目的
①使物料便於加工、運輸、貯藏和使用；
②保證藥品的質量和提高藥物的穩定性：
③改善粉體的流動性和充填性等。
過分乾燥易產生靜電，或壓片時易產生裂片等，給生產過程帶來麻煩；因此，物料的含濕量在製劑過程中為重要參數之一，應根據情況適當控制水分含量。另外，由於乾燥過程一般採用熱能(溫度)，因此乾燥熱敏性物料時必須注意化學穩定性問題。
乾燥方法
物料乾燥的方法有自然乾燥與人乾燥兩種方法。
1.自然乾燥法
自然乾燥法是將濕物料堆置於露天或室內的場地上，藉助風吹和日曬的自然條件除去物料中水分，使物料得以乾燥。這種方法的特點是．不需要專門設備，動力消耗小，不需要燃料，操作簡單，成本低，但乾燥速率慢，產量低，勞動強度大，露天干燥還受氣候影響，難以適應大規模的工業化生產。
2.人工乾燥法
人工乾燥法，也稱機械乾燥，是將濕物料放在專門的設備中進行加熱，物料中的水分蒸發，使物料得以乾燥。這種方法的特點是，乾燥速率快，產量大，不受氣候條件的限制，便於實現自動化，適合於工業生產，但需要消耗較大的動力與燃料。人工乾燥法根據物料受熱的特徵來分，有外熱源法與內熱源法兩種類型。
1）外熱源法，所謂外熱源法是指在物料外部對物料表面進行加熱。其方式有以下四種。
（1）傳導乾燥。濕物料與加熱壁面直接接觸，熱量靠熱傳導由熱壁面傳給濕物料，使其中水分蒸發。如迴轉烘乾機。
（2）對流乾燥。使熱空氣或熱煙氣與濕物料直接接觸，依靠對流傳熱向物料供熱，物料中的水汽化為水蒸氣，而水蒸氣則由氣流帶走。如迴轉烘乾機、隧道烘乾窯、噴霧乾燥、流化十燥和廂式乾燥等。
（3）輻射干燥。熱量以輻射傳熱方式投射到濕物料表面，被吸收後轉化為熱能，水分蒸發被氣流帶出。如紅外線乾燥。
（4）綜合乾燥。綜合利用上述三種加熱方式，對濕物料加熱而使水分汽化，如迴轉烘乾機。
外熱源法的特點是：物料表面溫度大於內部溫度，熱量傳遞由表及里，水分傳遞由里及表，方向相反。
2）內熱源法
所謂內熱源法是指將濕物料放在交變的電磁場中，使物料本身的分子產生的熱運動而發熱，交變的電流也可通過物料產生焦耳熱效應，從而使水分由里及表排出。內熱源法的特點是：物料內部溫度高於表面溫度，從而使水分與熱量傳遞方向相同，加速了水分從物料內部向表面的傳遞速率。常見的內熱源法有工頻電乾燥、高頻電乾燥。
常見乾燥設備
用於進行乾燥操作的設備被稱為乾燥器。類型很多：根據操作壓力可分為常壓和減壓(減壓乾燥器也稱真空乾燥器)；根據操作方法可分為間歇式和連續式；根據乾燥介質可分為空氣、炯道氣或其他乾燥介質；根據運動(物料移動和乾燥介質流動)方式可分為並流、逆流和錯流。
（1）流化床乾燥器
流化床乾燥器又稱沸騰床乾燥器。加熱空氣從下部通入向上流動，穿過乾燥室底部的氣體分布板，將分布板上的濕物料吹松並懸浮在空氣中，物料所處的狀態稱為流化態，進行流化態操作的設備叫流化床。
（2）壓力噴霧乾燥器
壓力噴霧乾燥器按霧化器的結構分類，分為壓力式(機械式)、離心式(轉盤式)、氣流式等三種形式。圖3所示為壓力噴霧乾燥器，它由空氣預熱器、氣體分布板、霧化器、噴霧乾燥室、高壓液泵、無菌過濾器、貯液罐、抽風機、旋風分離器等部件組成。
圖3：壓力噴霧乾燥器（3）減壓乾燥器
減壓於燥是在密閉容器中抽去空氣後進行乾燥的方法，有時稱為真空乾燥。減壓乾燥除能加速乾燥、降低溫度外，還能使乾燥產品疏鬆和易於粉碎。此外，由於抽去空氣減少了空氣影響，故對保證產物質量有一定意義。
圖4所示為一個大型減壓乾燥器。此器可供較大量藥物減壓乾燥之用，加熱蒸汽由1引入，通入夾層擱板內，冷凝水自乾燥箱下部的出口2流出，3為列管式冷凝器，4為冷凝液收集器。此器分為上下兩部，上部與冷凝器相連，並與真空泵通過側口相連線，上部與下部之間用導管與閥門5相通。當蒸發乾燥進行時將閥門5打開，冷凝液可直接流人收集器4的下部，收集滿時，關閉閥門5使上部與下部隔離，並打開閥門6放入空氣，冷凝液即可經下口龍頭放出，這樣可使操作過程不致中斷。在乾燥過程中。被乾燥的物質往往起泡溢出盤外，不但污染乾燥箱內部，而且能引起結構的損壞，所以使用時應適當地控制被乾燥物料的量。
圖4：減壓乾燥器