第十一章干燥設備第一節干燥概述一、干燥的概念和目的1.干燥：從無機材料原料或制品中除去水分的操作。2.目的：提高物料的穩定性，便于貯存、運輸、加工和使用。干燥是中藥的基礎，也是西藥單元操作中的重要部分。二、干燥類型：1.自然干燥2.人工干燥:機械干燥、熱風干燥、冷凍干燥、真空干燥、化學干燥、介質接觸干燥、輻射干燥等三、為滿足生產需要，干燥器應達到以下基本要求：1.必須滿足干燥產品的質量要求；2.設備的生產能力要高，熱效率高，干燥速度快，時間短。3.干燥操作的環境良好，符合GMP對空氣潔凈度的要求。4.工藝科學，經濟性好，輔助設備費用低。5.操作方便，生產、維護容易。第一節干燥概述四、干燥的基本原理1.傳熱和傳質過程在干燥過程中，濕物料與熱空氣接觸時，熱空氣將熱量傳遞至物料，這是一個傳熱過程；同時濕物料得到熱量后，物料內部的水分不斷汽化，并向空氣中轉移，這是一個傳質過程。2.傳熱和傳質的推動力濕物料表面的水蒸氣分壓必須大于空氣中的水蒸氣分壓pw-p＞0，兩者壓差愈大，干燥過程進行越快；若pw-p=0，空氣與物料中水蒸氣達到平衡，干燥停止；若pw-p＜0，物料不能干燥，反而吸潮。第一節干燥概述第二節廂式干燥器一、原理：

主要是以熱風通過濕物料的表面，達到干燥的目的。二、廂式干燥器的共同特點

1.優點：適應性強，裝卸容易，同一設備可適用于干燥多種物料；每批物料可以單獨處理，溫度便于控制。

2.缺點

物料得不到分散，干燥時間長；若物料量大，所需的設備容積也大；工人勞動強度大；熱利用率低；產品質量不均勻。三、熱風流動方式1.平行流：熱風從物料表面通過，料層薄(20～50mm)，干燥強度小。2.穿流：熱風從料層中通過，料層厚(45～65mm)，干燥強度大。四、廂式干燥器的分類及應用

1.水平氣流廂式干燥器

適用于干燥后期易產生粉塵或泥狀物料、少量多品種的粒狀或粉狀濕物料。2.穿流氣流廂式干燥器相比較水平氣流廂式干燥器，它提高了傳熱效率。適用于小規模、多品種、要求干燥條件變動大及干燥時間長等場合的干燥操作。3.真空廂式干燥器其優點是干燥的溫度低，速度快，時間短，干燥品疏松易于粉碎，質量高。適用于熱敏性、易氧化的物料，以及生物制品的干燥。

試驗的干燥裝置，特別適合作為實驗室或中間試驗的干燥裝置。第二節廂式干燥器第二節廂式干燥器廂式干燥器第二節廂式干燥器化學實驗室，常用的烘干箱，它就是一個箱式干燥器第二節廂式干燥器穿流氣流廂式干燥器平流氣流廂式干燥器第三節帶式干燥器一、帶式干燥器特點1.優點：物料在其中翻動較少，可保持物料的形狀，可連續干燥多種物料。2.缺點：生產能力及熱效率都低。3.適用范圍——適用于干燥顆粒狀、塊狀和纖維狀的物料如：脫水蔬菜、中藥飲片等。不適用于干燥易黏附及不允許破損的物料。二、干燥器分類及結構圖（一）單級穿流帶式干燥機第三節帶式干燥器（二）多層帶式干燥機第三節帶式干燥器（三）多級穿流帶式干燥機第三節帶式干燥器第四節流化床干燥器一、原理

在流化床干燥器中，顆粒在熱氣流中上下翻動，彼此碰撞和混合，氣、固間進行傳熱、傳質，從而達到干燥目的。應用范圍廣泛，特別適用處理濕性粉粒狀而不易結塊的物料。二、分類與基本結構1.分類：按結構形式分為單層型、多層型。立式和臥式。按附加裝置分有帶振動器和間接加熱器的．按作業方式分為連續式和間歇式。2.組成部分——物料輸送系統、熱空氣供給系統、干燥室、空氣分布板、旋風分離器和卸料系統。第四節流化床干燥器

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三、特點優點：1.體積傳熱系數大，傳熱良好，干燥速率大。2.流化床內溫度均一并能自由調節，可以得到均勻的干燥產品。3.對難以干燥或干燥產品要求含濕量低的物料特別適用。4.由于傳熱系數大，干燥強度大，可以在小裝置中處理大量的物料。5.結構簡單，造價低廉，維修方便。6.可在同一干燥器內進行連續或者間歇操作，物料處理量大。7.流化床干燥器密封性能好，不會有雜質混入。缺點：

1.對物料含水量、形狀和粒度有一定限制。（粒度0.3-6mm，含水量2%-5%的粉料，10%-15%的濕顆粒）2.對易結塊和含水量高的物料易發生堵塞和黏壁現象。3.干燥過程易發生摩擦，使脆性物料產生過細粉等。第四節流化床干燥器第四節流化床干燥器四、臥室多室流化床干燥器五、振動流化床干燥機第四節流化床干燥器第四節流化床干燥器第四節流化床干燥器一、概念

噴霧干燥器是采用霧化器將料液分散成霧滴，在熱氣流中自由沉降并迅速蒸發，最后被干燥為固體顆粒與氣流分離而獲得產品的一種干燥方法。通常用于處理流體物料——溶液、乳濁液、懸浮液、膏狀液等。第五節噴霧干燥器二、噴霧干燥的特點1.漿狀原料直接制成粉末產品，簡化了工序，節省了設備。2.適于處理熱敏性物,料物料微粒化后，表面積增大，干燥迅速（幾秒到十幾秒），且產品溫度不超過熱風的溫度（50～60℃）。3.制品的溶解性和流動性好霧滴與熱風接觸，水分蒸發極快，可以形成球粒狀的粉體，制品有良好的流動性。4.容易改變操作條件，控制或調節產品的質量指標、改變原料的濃度、熱風溫度等噴霧條件，可獲得不同水分和粒度的產品。5.可以滿足對產品的各種要求增加某些措施或運用操作上的靈活性，能制成不同形狀（球形、粉末）且流動性強的產品。6.連續作業，處理量大。7.設備較龐大，投資費用、動力和熱能消耗均較大。8.干燥物料易黏器壁。第五節噴霧干燥器第五節噴霧干燥器

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第五節噴霧干燥第五節噴霧干燥器噴霧干燥器系統組成三、霧化器的類型和性能

霧化器是噴霧干燥的關鍵部件。(一）氣流式噴霧器霧化原理：利用高速氣流對液膜的摩擦分裂作用，把液體霧化。高速氣流可用壓縮空氣或蒸汽。(二)壓力霧化器(壓力式噴嘴)1.霧化原理：物料通過高壓泵，在70～200大氣壓下，從切線入口進入旋渦室獲得旋轉運動，在噴嘴中央形成一股旋轉氣流，料液形成繞旋轉中心旋轉的環形液膜，液膜伸長變薄，最后分裂為小霧滴。有旋轉型和離心型。2.分類：

旋轉型：中空，無芯，料液切向導入。

離心型：有芯，料液斜向或螺旋形導入。第五節噴霧干燥器第六節真空干燥器一、概念

在常壓下的各種加熱干燥方法，因物料受熱，其色、香、味和營養成分均受到一定損失。若在低壓條件下，可在較低溫度對物料進行干燥，能降低品質的損害。這種方法稱為真空干燥。二、真空干燥的特點1.物料在干燥過程中的溫度較低，避免過熱。同時水分容易蒸發，干燥時間短。2.能將物料干燥到很低的水分。3.可用較少的熱能，得到較高的干燥速率，熱量利用經濟。4.適用性強，對不同性質，不同狀態的物料，均能適應。

適用于低溫干燥熱敏性物料，易氧化、易燃燒的物料，以及有機溶劑和有毒氣體的物料。5.與熱風干燥相比，真空干燥的控制能達到較高的精確要求，因此設備投資和動力消耗較大，產量較低。第六節真空干燥器第六節真空干燥器第七節真空冷凍干燥器一、概念

真空冷凍干燥是將含有大量水分的物料預先凍結至冰點以下（通常-10℃—-40℃）成固體，然后在真空條件下加熱，使水蒸氣直接由固體中升華出來而被干燥的方法。因為利用升華而達到除去水分的目的，故稱為升華干燥。二、特點1.適合于熱敏性、易氧化物料及易揮發物料的干燥，防止物質的變質其損失。常常用于抗生素、生物制品等對溫度敏感藥品的干燥。2.干燥后的產品疏松、多孔、海綿狀而易于溶解，有利于生物制品、抗生素的崩解釋放，減少物質的變質或者揮發。3.設備投資保養費用高、動力消耗大、干燥時間長、生產能力低。第七節真空冷凍干燥器三、冷凍干燥原理

（3）解吸干燥4.6mmHg壓強/Pa0.01溫度/℃OCAB液態固態氣態升華曲線汽化曲線水的三相圖abc四、真空冷凍干燥設備1.升華干燥設備結構

按系統分，由制冷系統、真空系統、加熱系統、控制系統組成。

按結構分，由凍干箱、冷凝箱、真空泵組、制冷壓縮機組、加熱裝置、控制裝置等組成。第七節真空冷凍干燥器第七節真空冷凍干燥器圖真空冷凍干燥器裝置示意圖干燥器的選型步驟1.首先按濕物料的形態、物理特性和對產品形態、水分等要求，初選干燥器的類型。2.按投資能力和處理量的大小，確定設備規模，操作方法（連續作業或間歇作業），自動化程度。3.根據物料的干燥特性和對產品品質的要求，確定采用常壓干燥或真空干燥。4.根據熱源條件和干燥方法，確定加熱裝置。5