15

Сушка

2) контактная сушка проводится нагреванием влажного материала горячим теплоносителем через разделяющую непроницаемую стенку 2

2. Теоретические основы сушки 2

2.1. Статика 2

Влажный материал 2

Среда 2

Формы связи влаги с материалом 3

Влажность воздуха 3

Влагосодержание и теплосодержание 4

1.2.2. Кинетика 5

Скорость сушки 5

Процесс сушки 6

Этот период сушки в большей степени зависит от структуры высушиваемого материала и толщины его слоя. К концу периода температура материала повышается и достигает температуры окружающей среды, влажность снижается до равновесной и скорость сушки становится равной нулю, т. е. процесс сушки прекращается. 6

1.3. Сушильные аппараты 6

1.3.1. Контактные сушилки 7

Вакуум-сушильный шкаф 7

Вальцовые сушилки 7

1.3.2. Конвективные сушилки 8

Камерные сушилки 8

Ленточные сушилки 8

Сушилки с кипящим / псевдосжиженным / слоем 9

Распылительные сушилки 10

Сушилки с силикагельными колонками 10

1.3.3. Специальные методы сушки 10

Сушка инфракрасными лучами /радиационная сушка/ 10

Сушка токами высокой частоты 11

Сушка возгонкой 12

Принципиальную схему сублимационной сушки см. в учебнике ( 1, С. 91 ). сублимационной сушки составляет 18-24 часа. Величина остаточной влаги в высушенном продукте около 1%. За счет низкой температуры при сушке высушенные продукты полностью сохраняют свои качества и могут храниться длительное время. 13

Сушка ультразвуком 13

Сушкой называют процесс удаления влаги из твердых и жидких материалов путем ее испарения и отвода образующихся паров. Процесс сушки занимает важное место в производстве лекарственных препаратов и, как правило, влияет на качество готовой продукции. Объектами сушки могут быть разнообразные материалы на различных стадиях их переработки: сырье, полупродукты, готовые препараты. Стадия сушки может иметь место в технологическом процессе производства таблеток,гранул,экстракционных препаратов, биопрепаратов и т.д.

В зависимости от характера подвода теплоты различают следующие методы сушки:

1) конвективная сушка осуществляется путем непосредственного соприкосновения влажного материала с теплоносителем ( нагретым воздухом или газом);

2) Контактная сушка проводится нагреванием влажного материала горячим теплоносителем через разделяющую непроницаемую стенку

3) Специальные методы сушки:

а/ диэлектрическая сушка токами высокой частоты,

б/ радиационная сушка инфракрасными лучами,

в/ сублимационная сушка возгонкой льда при глубоком вакууме.

В фармацевтическом производстве сушку часто совмещают с другими технологическими процессами - грануляцией, измельчением и т.д. По своей физической сущности сушка - сложный тепло- и массообменный процесс, скорость которого в основном определяется скоростью диффузии влаги в материале. При сушке влага перемещается из глубины материала к поверхности и затем удаляется из материала. Теплота, необходимая для нагрева материала при сушке, подводится к поверхности и распространяется вглубь материала. Таким образом, процесс сушки представляет собой сочетание процессов тепло- и массообмена, причем перенос теплоты и массы происходит в противоположных направлениях. Процесс сушки не должен сопровождаться нежелательным изменением структурно-механических свойств высушиваемого материала, образованием полиморфных форм, химическими реакциями, приводящими к снижению или потере терапевтической активности лекарственных веществ.

Теоретические основы сушки складываются из статики и кинетики процесса.

2. Теоретические основы сушки

2.1. Статика

Влажный материал

может не только отдавать влагу путем испарения в окружающую среду, но при определенных условиях и поглощать ее. Влажный твердый материал представляет собой бинарную дисперсную систему, состоящую из твердого тела и влаги, которая находится в микропорах и на поверхности твердого тела. Состав влажного твердого материала характеризуется влажностью, выражаемой в процентах.

Среда

окружающая влажный материал, является бинарной смесью сухого воздуха и водяного пара. Обозначим парциальное давление водяного пара в воздухе Рп. Влаге, содержащейся в материале, соответствует определенное равновесное давление водяного пара над высушиваемым материалом Рм. Для проведения сушки Рм должно быть больше Рп. Таким образом, условием удаления влаги из материала является неравенство Рм > Рп.

В течение определенного времени сушки влажность материала приближается к некоторому пределу и в этот момент Рм = Рп. Таким образом наступает равновесие обмена влагой между материалом и окружающей средой, и процесс сушки прекращается. В этот момент материал имеет устойчивую влажность, называемую равновесной. Давление водяного пара над высушиваемым материалом Рм зависит от влажности материала, характера связи с ним и температуры. С ростом влажности материала и температуры значение Рм возрастает. Различают несколько форм связи влаги с материалом.