问:同一个物料,一半用真空干燥机烘,一半用热风循环烘箱烘,出料含水率都合格,堆密度却差了一截,包装体积和压片填充都对不上。是干燥方式的问题吗?
答:是。含水率相同,不等于颗粒结构相同。干燥过程中物料怎么收缩、怎么团聚,决定了出料后的堆积状态。
静态料层与翻动
真空干燥机多为静态料层,物料在托盘或筒体内不动,干燥时靠毛细作用把可溶物带到表面,表面先固化,内部继续收缩,形成外硬内疏的结构。热风循环烘箱有穿堂风,料层表面受气流扰动,表层与内部的干燥速率差小一些,结构相对均匀。
干燥速率与表面硬化
干燥过快,表面迅速失水结壳,内部水分往外走要冲破这层壳,留下的孔道粗大,堆密度偏低。干燥慢,收缩充分,颗粒靠得紧,堆密度偏高。真空干燥沸点低,起始干燥速率往往更快,表面硬化更明显。
蒸汽逸出的路径
真空环境下水蒸气比容大,逸出时对料层有膨胀作用。料层薄、真空度高,这种膨胀更明显。热风干燥靠气流带走水汽,料层内部的蒸汽分压梯度小,膨胀作用弱。
团聚与结块
真空干燥后的物料常呈块状,需要粉碎或整粒才能得到均匀粉体。粉碎程度不同,堆密度差别很大。热风烘箱出料如果本身是颗粒状,整粒后粒度分布更接近原始状态。
结晶水与晶型
有些物料在低温真空下脱水,晶型转变不完全,得到的固相密度偏低;在较高温度下干燥,晶型转变充分,堆密度上升。这一项用含水率看不出来,要靠 X 射线衍射或热分析确认。
怎么控制
同一品种固定干燥方式与设备,不要在两台设备之间随意切换。必须切换时,重新测定堆密度并调整后续工序的填充参数。整粒工序的筛网与转速也要固定,出料堆密度的波动很大一部分来自整粒。
对下游的影响
堆密度偏低,同一模具的装量不足,片重差异变大;包装按体积计量时,同一袋的净重偏少。采购与生产之间对堆密度的口径要统一,用同一方法测定,注明松装或振实。
彬达干燥在干燥方式的配套选择上,就静态料层与动态干燥对出料形态的影响给出建议,并提示把堆密度纳入干燥工序的中控指标。
关于彬达干燥
常州市彬达干燥制粒设备有限公司成立于 2007 年,位于江苏省常州市天宁区郑陆镇,专业从事干燥机、混合机、制粒机的研究、开发、设计与制造,产品覆盖干燥设备、制粒设备、混合设备、粉碎设备、提取浓缩设备、筛分设备、热源设备、除尘设备等系列,应用于化工、医药、食品、农林等行业的物料干燥与成型工序。
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