Aplikace zařízení na sušení s přenosem tepla ve farmacii

Vodivé sušení nepřímo přenáší teplo potřebné pro sušení přes povrchy, jako je kov. Rychlost sušení je nižší než přímé sušení. Během sušení konstantní rychlostí- je teplota produktu nezávislá na teplotě zdroje ohřevu a je zhruba stejná jako teplota nasycení tlaku plynu v zařízení. Pro zlepšení rychlosti sušení a zabránění nerovnoměrnému sušení se obvykle používá mechanické míchání nebo otáčení vlastní nádoby ke zvětšení nebo kontinuální obnově teplosměnné plochy materiálu; proto je nutné studovat problém adheze mechanismu přenosu tepla do hloubky. Samotné sušící zařízení je drahé, ale vyznačuje se nízkou zátěží systému sběru prachu, vysokou tepelnou účinností a snadnou regenerací rozpouštědla, díky čemuž jsou celkové náklady mnohem nižší než přímé sušení.

(1) Pásový sušič

Pásová sušička se skládá z několika nezávislých částí jednotky. Každá sekce jednotky obsahuje cirkulační ventilátor, topné zařízení, samostatný nebo sdílený systém nasávání čerstvého vzduchu a výfukový systém koncových plynů. Provozní parametry, jako je množství, teplota, vlhkost a objem cirkulace zbytkového plynu sušícího média, lze nezávisle řídit, čímž je zajištěna spolehlivost pásového sušárny a optimalizovány provozní podmínky. Sušička je flexibilní v provozu, s podáváním mokrého materiálu a procesem sušení probíhá ve zcela utěsněné komoře, což poskytuje dobré pracovní podmínky a zabraňuje úniku prachu. Používá se k sušení listových, pásovitých a zrnitých materiálů s dobrou propustností vzduchu a je zvláště vhodný pro materiály s vysokým obsahem vlhkosti a tam, kde není povolena vysoká teplota materiálu, jako je sušená zelenina a plátky čínské bylinné medicíny.

(2) Bubnová škrabková sušička

Bubnová škrabková sušička je zařízení s nepřetržitým provozem, které suší tekuté nebo páskovité-materiály připevněné k vnější stěně bubnu vedením tepla přes rotující válec. Tekutý materiál, který se má sušit, proudí z vysoko-nádrže do přijímací nádrže bubnové sušičky. Sušící buben se otáčí stanovenou rychlostí pod pohonem převodového ústrojí. Materiál vytváří film na stěně bubnu pomocí zařízení pro vytváření filmu-. Do bubnu je kontinuálně přiváděno topné médium pro zahřívání těla bubnu. Teplo se přenáší stěnou bubnu, aby se odpařila vlhkost ve fólii. Materiál splňující požadavky na sušení je následně seškrabován škrabkou a dopravován do skladovací nádrže šnekovým dopravníkem k balení. Vlhkost odstraněná odpařováním může být v závislosti na jeho vlastnostech zavedena do odpovídajícího zpracovatelského zařízení přes utěsněný kryt; obecně je to vodní pára, která může být přímo vypouštěna do atmosféry výfukovým potrubím na horní straně krytu. Tento stroj se používá především ke zpracování tekutých materiálů. Může se ohřívat a sušit párou, horkou vodou nebo horkým olejem, nebo ochlazovat a kondenzovat studenou vodou. Různé způsoby podávání, jako je ponoření, stříkání a broušení, lze použít podle různých vlastností materiálu a požadavků na proces.

(3) Dutý pádlový sušák (čepelový sušák)

Dutý lopatkový sušák, známý také jako sušák lopatek, se skládá hlavně z pláště ve tvaru W{0}} s pláštěm, dvou dutých lopatkových hřídelí a převodového zařízení. Na hřídeli jsou uspořádány duté lopatky a na konci hřídele je instalován otočný kloub pro přivádění tepelného média. Teplo potřebné pro vysoušení vlhkosti je vedeno do materiálu přes vnitřní stěnu opláštěné drážky ve tvaru W- a stěnu dutých lopatek. Během procesu sušení dutá hřídel s dutými lopatkami zahřívá materiál za míchání a tím obnovuje topnou plochu. Jedná se o kontinuální tepelnou sušičku s vedením. Topným médiem je pára, horká voda nebo teplonosný olej. Topné médium je přiváděno do pláště pláště a do dvou dutých lopatkových hřídelí, přičemž dochází k ohřevu a sušení materiálu vedením. Struktura dutých lopatkových hřídelí se liší v závislosti na materiálu.

Tento stroj je vhodný pro zpracování různých pastovitých,{0}}zrnitých a práškových materiálů s dobrou tepelnou stabilitou. Za zvláštních podmínek může také sušit materiály citlivé na teplo-a regenerovat rozpouštědla během procesu sušení. Běžně se používá pro sušení nebo chlazení materiálů, jako jsou saze, lehký uhličitan vápenatý, oxid titaničitý, uhličitan barnatý, kyselina močová, sádra, jíl, oxid manganičitý, nylonové a polyesterové třísky, polyethylen a polypropylen (regenerace rozpouštědel).

(4) Vakuová hrabalová sušárna

Materiál určený k sušení se přidává ze středu horní části pláště vakuové hrablové sušárny. Za míchání neustále se otáčejících hrabacích zubů se povrch materiálu při kontaktu se stěnou pláště neustále obnovuje. Materiál je nepřímo zahříván párou (nebo horkou vodou, teplonosným olejem), což způsobuje odpařování vlhkosti v materiálu. Odpařená vlhkost je rychle odstraněna vakuovou pumpou. Sušený materiál je nepřímo ohříván tepelným nosičem, což způsobuje odpařování vlhkosti v materiálu. Odpařená vlhkost je pak rychle vypuštěna vakuovým čerpadlem.

Vzhledem k vysokému provoznímu vakuu, obecně v rozmezí 400–700 mmHg, je tlak vodní páry na povrchu sušeného materiálu mnohem větší než tlak vodní páry v odpařovacím prostoru uvnitř pláště sušičky. To usnadňuje odvod vlhkosti jak z vnitřku, tak z povrchu materiálu, podporuje pohyb molekul vody a dosahuje účelu sušení. Vakuové hrablové sušárny jsou vhodné pro materiály citlivé na teplo, materiály snadno oxidovatelné při vysokých teplotách, materiály náchylné ke spékání během sušení a materiály, u kterých je třeba regenerovat páru vypouštěnou během sušení. Typické sušené materiály zahrnují propylensulfonát sodný, CMC, ftalocyaninovou modř, meziprodukty barviv, karboxymethylškrob, maltodextrin a kyselinu antrachinonsulfonovou.

(5) Dvoukuželová rotační vakuová sušička

Dvoukuželová rotační vakuová sušička má mírně olivový tvar-, s uzávěry na obou koncích a dvěma hřídeli uprostřed pro podepření těla. Tělo sušičky má plášť pro ohřev a tělo se může během sušení otáčet, což umožňuje materiálu často měnit kontakt se stěnou sušičky, čímž se překonává nevýhoda nízké tepelné účinnosti ve vakuových pecích, kde se materiál při vedení spoléhá hlavně na ohřívací válec. Rotační vakuové sušičky jsou široce používány v jemných chemikáliích a farmacii, ale nejsou vhodné pro materiály s vysokou viskozitou nebo silnou adhezí během rotace. Toto zařízení se používá hlavně pro zahušťování, míchání a sušení práškových, granulovaných a vláknitých materiálů ve farmaceutickém, chemickém a potravinářském průmyslu a také materiálů vyžadujících sušení při nízkých-teplotách (jako jsou biochemické produkty). Je zvláště vhodný pro sušení snadno oxidovaných, těkavých, na teplo -citlivých, toxických materiálů a materiálů, u kterých není povolena destrukce krystalů.

(6) Vakuová trouba

Vzhledem k tomu, že teplotu vypařování těkavých látek obsažených v materiálu lze po dekompresi snížit, je vhodný pro sušení různých materiálů citlivých na teplo a snadno oxidovatelných -. Toto zařízení je často válcové nebo jiné vakuově ovladatelné -skořepiny, vyhřívané vnitřně elektrickým ohřevem nebo horkou vodou/olejem pro přenos tepla prostřednictvím topných desek nebo topných trubek, vhodné pro malosériovou přerušovanou výrobu. Trouby jsou univerzální-sušicí zařízení se širokou škálou aplikací. Jsou to zařízení pro přerušované sušení typu tác{7}} používaná ve farmacii, chemikáliích, potravinářství, lehkém průmyslu a těžkém průmyslu k ohřevu, vytvrzování, sušení a dehydrataci materiálů a produktů. Příklady zahrnují suroviny, surové drogy, plátky čínské bylinné medicíny, extrakty, prášky, granule, instantní prášky, pilulky, obalové lahvičky, pigmenty a barviva, sušenou zeleninu, sušené ovoce, uzeniny, plastové pryskyřice, elektrické součástky a vypalovací barvy.

(7) Vymrazovací sušička

Lyofilizační zařízení nejprve ochladí a zmrazí tekutý materiál, poté sníží tlak, aby led sublimoval a získal suchý materiál. Protože celý proces probíhá pod bodem mrazu, často se používá k sušení věcí citlivých na teplo-. Protože je obtížné ohřívat zmrazené materiály ve vakuu a vodní pára kondenzující a sublimující za sníženého tlaku vyžaduje velký chladicí systém, jsou náklady na sušení relativně vysoké. Zmrazuje vlhkost v materiálech vysoce citlivých na teplo-a udržuje ji pod bodem mrazu ve vysokém vakuu. Vlhkost sublimuje a odděluje se od materiálu. Menší ztráta účinných složek v materiálu, ale nízká rychlost schnutí. Výše jsou uvedeny některé základní typy běžných sušících zařízení. Tyto základní modely můžeme upravit a vyvinout na základě specifických požadavků uživatelů a procesů sušení materiálů.