Сушка вымораживанием

Сушка вымораживанием была применена к фармацевтическим препаратам, сывороткам, бактериальным и вирусным культурам, вакцинам, фруктовым сокам, овощам, кофе и экстрактам чая, морепродуктам, мясу и молоку.

Материал замораживается, затем помещают в камеру с высоким вакуумом, подключенную к конденсатору низкой температуры или химическому осушителю. Тепло медленно применяется к замороженному материалу с помощью теплопроводности или инфракрасного излучения, что позволяет летучему компоненту, обычно воде, испариться и конденсироваться или быть поглощенным осушителем. Большинство операций сушки вымораживанием происходят между - 10 и  40 ° C при минимальном давлении. Хотя этот процесс является дорогостоящим и медленным, он имеет преимущества для термочувствительных материалов (см. Главу 29 Справочника ASHRAE - Замораживание2010).

Вакуумная сушка

Вакуумная сушка использует преимущества снижения в точке кипения воды, которое происходит, когда давление понижается. Вакуумная сушка бумаги была частично исследована. Серьезные осложнения возникают, если бумага рвется, и большие части должны быть удалены. Вакуумная сушка успешно используется для сушки целлюлозы, где более низкие скорости и более высокие массы делают разрывы сравнительно редко.

Сушка в псевдоожиженном слое

Система с псевдоожиженным слоем содержит твердые частицы, через которые проходит газ со скоростью выше, чем начальная скорость псевдоожижения, но ниже, чем скорость увлечения частиц потоком. Теплообмен между отдельными частицами и сушка воздуха является эффективным, потому что существует тесный контакт между порошкообразным и гранулированным материалом и псевдоожижающим газом. Этот контакт дает возможность высушить чувствительные материалы без опасности больших температурных разниц.

Высушенный материал является сыпучим и, в отличие от конвекционных сушилок, не покрывается накипью на лотках или других теплообменных поверхностях. Автоматическая зарядка и разрядка возможны, но самым главным преимуществом является уменьшенное время процесса. Только простые элементы управления важны: чрезмерные (1) температуры псевдоожижающего воздуха или газа и (2) время высыхания материала.

Все сушилки с псевдоожиженным слоем должны иметь взрыворазрядные устройства. Как давление, так и пламя взрыва опасны. При использовании токсичных материалов, неконтролируемое вентилирование в атмосферу запрещено. Системы уменьшение эффекта взрыва, такие фосфатсульфатно аммонийные огнетушители приводимые в действие давлением, были использованы вместо выпускной вентиляции. Инертная атмосферы сушилки предпочтительнее для систем подавления, поскольку она препятствует образованию взрывоопасных смесей.

При использовании органических и горючих растворителей в системе с псевдоожиженным слоем, замкнутая система предоставляет преимущества, кроме защиты от взрыва. Часть псевдоожижающего газа непрерывно проходит через конденсатор, который извлекает пары растворителя и значительно уменьшает проблемы загрязнения воздуха, в результате чего делает удобной регенерацию растворителя.

Материалы, которые сушатся в установках с псевдоожиженным слоем, включая уголь, известняк, глинистый известняк, глины, формовочный песок, фосфатную породу, пластмассы, лекарственные таблетки и пищевые продукты. Leva (1959) и Othmer (1956) рассматривают теорию и методы псевдоожижения твердых тел. Clark (1967) и Vanecek и др. (1966) разработали расчётные формулы и смету расходов.

Сушка в перемешанном слое

Равномерная сушка обеспечивается периодическим или постоянным перемешиванием слоя предварительно подготовленных твердых тел с помощью вибрирующего лотка, конвейера, или вибрирующего склона с механическим управлением, или, в некоторых случаях, путем частичного псевдоожижения слоя на перфорированном лотке или конвейер, через который направлен переработанный осушающий воздух. Осушенные и обожженные зерновые продукты являются важным приложением.

Сушка в перегретых паром атмосферах

При сушке твердых тел с помощью воздуха или другого газа, испаряющийся растворитель (вода или органическая жидкость) должен распылиться через пленку задерживания газа для достижения потока объемного газа. Поскольку эта пленка является основным сопротивлением массообмена, то скорость сушки зависит от скорости рассеивания пара растворителя. Если газ заменен паром растворителя, то сопротивление массообмена в паровой фазе устраняется и скорость сушки зависит только от скорости теплообмена. Скорости высыхания в паре растворителя, такого как перегретый пар, больше, чем в воздухе при равных температурах и массовом расходе осушителя.

Этот метод также имеет более высокую тепловую эффективность, более простое восстановление растворителя, а также меньшую склонность к пересушке, и это предотвращает окисление или другие химических реакции, которые происходят при наличии воздуха. В высыхающей ткани, перегретый пар снижает склонность перемещения смол и красителей. Сушка перегретого пара не может быть применена к термочувствительным материалам из-за высоких температур.

Промышленное оборудование для сушки с переработанным паром растворителя, доступно в качестве осушителя. Установки были построены для осушки текстильных покрытий и органических химических веществ.

Сушка в потоке горячего воздуха

Тонко измельченные твердые частицы, которые распределены в потоке горячего газа, могут быть высушены с помощью сушка в потоке горячего воздуха, которая является быстро и равномерной. Промышленные приложения включают осушающие красители, синтетические смолы,

Данный документ лицензирован для использования на вашем компьютере. Копирование и распространение другим лицам запрещено. Дата получения лицензии: 6/1/2011

Промышленная сушка 30.7

Рис. 9 Увлажненная центробежная сушилка перекрёстного потока

Перевод надписей на рисунке:

Exhaust – Выхлопная труба

Steam humidifier – Паровой увлажнитель

Humidity sensor – Датчик влажности

Makeup fan – Вытяжной вентилятор

Heaters – Нагревательные приборы

Recirculation fan - Охлаждающий вентилятор

продукты питания, водосодержащие соединения, гипс, глины и древесную целлюлозу.

Сушка растворителем постоянной влажности

В некоторых случаях желательно осушать органические растворители от вещества без изменения содержания влаги. Это особенно правильно при сушке фармацевтической продукции, которые обычно связаны с растворителями, такими как изопропиловый спирт (IPA) или ацетон. Потеря содержания влаги может повлиять на устойчивость некоторых фармацевтических соединений, которые, следовательно, должны быть освобождены от связанных растворителей без изменения относительной влажности. Большинство фармацевтических мощностей по производству твёрдой лекарственной формы для внутреннего применения (OSD) производят в помещениях, в которых уровень влажности колеблется от 30 до 45% относительной влажности. Для поддержания этого уровня влажности при температурах, необходимых для освобождения органических растворителей при необходимой скорости, печь должна быть оснащена увлажнителем воздуха адекватного размера. Рисунок 9 показывает кер. камерную сушилку с Рисунка 5 приспособленную для сушки постоянной влажности.

Очень важно откалибровать калорифер предподогрева для увлажнителя воздуха, чтобы обеспечить достаточно "пространства", чтобы обеспечить требуемый уровень увлажнения. Количество подогрева, как правило, достаточно, чтобы обеспечить кондиционированный воздух в печь при 90% относительной влажности. Это позволяет нагревателям печи управлять температурой сушки при более общих уровнях влажности печи, которые составляют от 30 до 45% относительной влажности. Если используется электрическое тепло, то способность постоянно менять нагрузку нагревателей должна быть предусмотрена; обычно используется кремниевые триодные тиристоры (КТТ).

Дополнительная изоляция на внешней стороне печи и воздуховода из дальнего отдела увлажнителя также должны быть рассмотрена. Необходимо соблюдать осторожность для обеспечения того, чтобы лишний конденсат не образовывался внутри печи. Капающая влажность могут иногда испортить изделие, вызывая значительные экономические потери. Если изделие является фармацевтическим, то источник увлажнения подпиточной воды должен быть деионизированным или производится в соответствии с Фармакопеей США 34-Национальный формуляр- 29 (действующий с августа 2010).