加热干燥工艺在药品生产上是不可缺少的一个重要环节,也是耗用能源较多的操作单元之一。过去常用的加热干燥方法能源消耗多,加热时间长,质量不稳定,劳动强度大,生产成本高。远红外加热干燥技术效率高,耗能少,质量好,成本低。
红外加热干燥根据需要有管状、灯状和板状的电热式辐射元件,且现在元件的制造已趋向系列化和标准化。
远红外线(5.6~1000μ)是一种热射线,它主要的表现为热效应。产生热效应的主要机理是:当远红外线以电磁波的形式辐射到物质上时,如果构成该物质的分子或基团的固有振动频率,与辐射频率相匹配,该物质便吸收远红外线,而使内部的分子或基团的振动或转动加剧,振幅增大(此时分子由基态跃迁到激发态,即从低能级跃迁到高能级),引起物体自身发热,失水干燥。
为什么远红外加热干燥的效果比传统的加热干燥方法好呢?
1)传统的加热干燥法, 热能的传递(由发热体传给冷体)是通过对流和传导的方式来实现的,也就是说是通过中间介质来实现的。这样,中间过程消耗了许多能量,所以升温慢,干燥时间长。而远红外加热是以电磁波的形式和光速直线的辐射到受热材料上,不需要通过中间介质来传递,没有能量的损耗,所以升温快,干燥时间短。
2)传统的加热干燥法,热传导的方向是由外及里,而水分(或其他溶剂)的蒸发排出的方向是由里向外,与热传导的方向相反,所以干燥块状材料时,可能产生发泡和产生孔眼,或表干里湿现象。而远红外加热干燥法则相反,热传导的方向是由里向外,与水分(或其他溶剂)的蒸发排出方向比较一致,所以干燥效率高,色泽均匀,质量好。
3)远红外元件加热干燥时,所辐射出的能量与大多数被辐射物的吸收特性相一致,吸收率大,所以效果好。
综上所述,为了更好的应用远红外加热干燥技术,取得更好效果,对被加热物质的吸收光谱应有所了解,以便正确地选择远红外元件。此外,烘房的结构、远红外元件与被烘干物的距离,对干燥效果也有一定的影响。据于上述认识,我们对电烘房与远红外烘房干燥效果进行对比,结果见表。
电烘房与远红外烘房对比(干燥温度90℃)
项目
品名 | 电烘房(9kw无温控仪) | 远红外烘(14kw有温控仪) | ||||||||||
颜色 | 含水量 (%) | 杂菌 (个/g) | 霉菌 (个/g) | 时间 (小时) | 耗电量 (度/万块) | 颜色 | 含水量 (%) | 杂菌 (个/g) | 霉菌 (个/g) | 时间 (小时) | 耗电量 (度/万块) | |
灵芝冲剂 | 一般 | 1.02 | 95 | 75 | 24 | 216 | 好 | 0.54 | 63 | 30 | 12 | 31 |
田七花冲剂 | # | 1.31 | 合格 | 合格 | 24 | 216 | 好 | 0.81 | 44 | 12 | 12 | 31 |
上表的数字说明,远红外烘房耗电少、工作效率高。