紅外加熱干燥技術在制藥工業上的應用
加熱干燥工藝在藥品生產上是不可缺少的一個重要環節,也是耗用能源較多的操作單元之一。過去常用的加熱干燥方法能源消耗多,加熱時間長,質量不穩定,勞動強度大,生產成本高。遠紅外加熱干燥技術效率高,耗能少,質量好,成本低。
紅外加熱干燥根據需要有管狀、燈狀和板狀的電熱式輻射元件,且現在元件的制造已趨向系列化和標準化。
遠紅外線(5.6~1000μ)是一種熱射線,它主要的表現為熱效應。產生熱效應的主要機理是:當遠紅外線以電磁波的形式輻射到物質上時,如果構成該物質的分子或基團的固有振動頻率,與輻射頻率相匹配,該物質便吸收遠紅外線,而使內部的分子或基團的振動或轉動加劇,振幅增大(此時分子由基態躍遷到激發態,即從低能級躍遷到高能級),引起物體自身發熱,失水干燥。
為什么遠紅外加熱干燥的效果比傳統的加熱干燥方法好呢?
1)傳統的加熱干燥法, 熱能的傳遞(由發熱體傳給冷體)是通過對流和傳導的方式來實現的,也就是說是通過中間介質來實現的。這樣,中間過程消耗了許多能量,所以升溫慢,干燥時間長。而遠紅外加熱是以電磁波的形式和光速直線的輻射到受熱材料上,不需要通過中間介質來傳遞,沒有能量的損耗,所以升溫快,干燥時間短。
2)傳統的加熱干燥法,熱傳導的方向是由外及里,而水分(或其他溶劑)的蒸發排出的方向是由里向外,與熱傳導的方向相反,所以干燥塊狀材料時,可能產生發泡和產生孔眼,或表干里濕現象。而遠紅外加熱干燥法則相反,熱傳導的方向是由里向外,與水分(或其他溶劑)的蒸發排出方向比較一致,所以干燥效率高,色澤均勻,質量好。
3)遠紅外元件加熱干燥時,所輻射出的能量與大多數被輻射物的吸收特性相一致,吸收率大,所以效果好。
綜上所述,為了更好的應用遠紅外加熱干燥技術,取得更好效果,對被加熱物質的吸收光譜應有所了解,以便正確地選擇遠紅外元件。此外,烘房的結構、遠紅外元件與被烘干物的距離,對干燥效果也有一定的影響。據于上述認識,我們對電烘房與遠紅外烘房干燥效果進行對比,結果見表。
電烘房與遠紅外烘房對比(干燥溫度90℃)
項目 品名 | 電烘房(9kw無溫控儀) | 遠紅外烘(14kw有溫控儀) | ||||||||||
顏色 | 含水量 (%) | 雜菌 (個/g) | 霉菌 (個/g) | 時間 (小時) | 耗電量 (度/萬塊) | 顏色 | 含水量 (%) | 雜菌 (個/g) | 霉菌 (個/g) | 時間 (小時) | 耗電量 (度/萬塊) | |
靈芝沖劑 | 一般 | 1.02 | 95 | 75 | 24 | 216 | 好 | 0.54 | 63 | 30 | 12 | 31 |
田七花沖劑 | # | 1.31 | 合格 | 合格 | 24 | 216 | 好 | 0.81 | 44 | 12 | 12 | 31 |
上表的數字說明,遠紅外烘房耗電少、工作效率高。