伝導伝熱乾燥装置の医薬品への応用

導電性乾燥は、乾燥に必要な熱を金属などの表面を通して間接的に伝えます。乾燥速度は直接乾燥に比べて遅くなります。一定速度の乾燥中、製品の温度は熱源の温度には依存せず、装置内のガス圧力の飽和温度とほぼ同じになります。乾燥速度を向上させ、不均一な乾燥を防ぐために、通常、機械的撹拌や容器自体の回転を使用して、材料の伝熱面積を増加または継続的に更新します。したがって、熱伝達メカニズムの付着の問題を詳しく研究する必要があります。乾燥装置自体は高価ですが、集塵システムの負荷が低く、熱効率が高く、溶媒の回収が容易なため、直接乾燥に比べてトータルコストが大幅に低くなります。

(1) ベルトドライヤー

ベルトドライヤは、いくつかの独立したユニットセクションで構成されています。各ユニットセクションには、循環ファン、加熱装置、個別または共有の外気吸入システム、排ガス排気システムが含まれています。乾燥媒体の量、温度、湿度、排ガス循環量などの運転パラメータを個別に制御できるため、ベルト乾燥機の信頼性を確保し、運転条件を最適化できます。乾燥機は柔軟な操作が可能で、湿った材料の供給と乾燥プロセスが完全に密閉されたチャンバー内で行われるため、良好な作業条件が提供され、粉塵の漏れが防止されます。通気性の良いシート状、帯状、粒状の材料の乾燥に使用されます。特に、乾燥野菜や漢方薬の切片など、水分を多く含み、材料の高温が許されない材料に適しています。

(2) ドラムスクレーパードライヤー

ドラム スクレーパー ドライヤーは、回転シリンダーによる熱伝導を利用して、ドラムの外壁に付着した液体またはストリップ状の材料を乾燥させる連続運転装置です。{0}}乾燥すべき液体材料は、高レベルのタンクからドラム乾燥機の受入タンクに流れ込みます。{2}}。乾燥ドラムは伝動装置の駆動により所定の速度で回転する。材料は膜形成装置によってドラム壁に膜を形成します-。ドラム内に熱媒体を連続的に導入してドラム本体を加熱する。熱はドラム壁を通って伝わり、フィルム内の水分を蒸発させます。乾燥条件を満たした原料はスクレーパーで掻き取られ、スクリューコンベアで貯蔵タンクに搬送されて包装されます。蒸発によって除去された水分は、その特性に応じて、密閉されたカバーを通して対応する治療装置に導入されます。一般に、これは水蒸気であり、カバー上部の排気管を通じて大気中に直接放出できます。この機械は主に液体材料を処理するために使用されます。蒸気、熱水、熱油などで加熱・乾燥したり、冷水で冷却・凝縮することができます。さまざまな材料特性やプロセス要件に応じて、浸漬、スプレー、研削などのさまざまな供給方法を採用できます。

(3) 中空パドルドライヤー（ブレードドライヤー）

中空パドル乾燥機はブレード乾燥機とも呼ばれ、主にジャケットを備えた W- 形のシェル、2 本の中空パドル シャフト、および伝動装置で構成されています。シャフトには中空の羽根が配置されており、シャフト端には熱媒体を導入するロータリージョイントが設置されています。水分の乾燥に必要な熱は、ジャケット付きの W- 形溝の内壁と中空ブレードの壁を通って材料に伝導されます。乾燥工程では、中空羽根を備えた中空シャフトが材料を撹拌しながら加熱し、加熱面を更新します。連続伝導加熱乾燥機です。熱媒体は蒸気、熱水、熱媒油などです。熱媒体がシェルのジャケットと 2 本の中空パドル シャフトに導入され、伝導によって材料が加熱および乾燥されます。中空パドルシャフトは材質により構造が異なります。

この機械は、熱安定性に優れたさまざまなペースト状、粒状、粉末状の材料の処理に適しています。{0}特殊な条件下では、熱に弱い材料を乾燥させ、乾燥プロセス中に溶剤を回収することもできます。-一般的に、カーボン ブラック、軽質炭酸カルシウム、二酸化チタン、炭酸バリウム、尿酸、石膏、粘土、二酸化マンガン、ナイロンおよびポリエステル チップ、ポリエチレン、ポリプロピレンなどの材料の乾燥または冷却 (溶剤回収) に​​使用されます。

(4) 真空レーキ乾燥機

乾燥する材料は、真空レーキ乾燥機のシェルの上部中央から追加されます。連続的に回転するすくい歯による撹拌により、材料がシェル壁に接触すると、材料の表面が常に更新されます。材料を蒸気（または熱水、熱媒油）によって間接的に加熱し、材料内の水分を蒸発させます。気化した水分は真空ポンプにより速やかに除去されます。乾燥中の材料は熱媒体によって間接的に加熱され、材料内の水分が蒸発します。気化した水分は真空ポンプにより速やかに排出されます。

一般に 400 ～ 700 mmHg の範囲内の高い操作真空により、乾燥中の材料の表面の水蒸気圧は、乾燥機シェル内の蒸発スペースの水蒸気圧よりもはるかに高くなります。これにより、素材の内部と表面の両方から湿気が排出されやすくなり、水分子の移動が促進され、乾燥の目的が達成されます。真空レーキ乾燥機は、熱に弱い材料、高温で酸化しやすい材料、乾燥中に固化しやすい材料、乾燥中に排出される蒸気を回収する必要がある材料に適しています。-典型的な乾燥物質には、プロピレンスルホン酸ナトリウム、CMC、フタロシアニンブルー、染料中間体、カルボキシメチルデンプン、マルトデキストリン、アントラキノンスルホン酸などがあります。

(5) ダブルコーンロータリー真空乾燥機-

ダブルコーン-回転式真空乾燥機は、わずかにオリーブ-の形をしており、両端にキャップがあり、中央に体を支える 2 本のシャフトが付いています。乾燥機の本体には加熱用のジャケットがあり、乾燥中に本体が回転するため、材料が乾燥機の壁と頻繁に接触することが可能になり、材料の伝導を主に加熱シリンダーに依存する真空オーブンの熱効率が低いという欠点が克服されます。回転式真空乾燥機はファインケミカルや医薬品などで広く使用されていますが、粘度が高いものや回転時の付着力が強い材料には適していません。この装置は主に製薬、化学、食品業界における粉末、粒状、繊維状の材料や低温乾燥が必要な材料（生化学製品など）の濃縮、混合、乾燥に使用されます。{5}}特に、酸化されやすい、揮発性、熱に弱い、有毒、結晶破壊が許されない材料の乾燥に適しています。-

(6) 真空オーブン

減圧後に材料に含まれる揮発分の蒸発温度を下げることができるため、熱に敏感で酸化しやすいさまざまな材料の乾燥に適しています。-この装置は多くの場合、円筒形またはその他の真空操作可能なシェルであり、電気加熱または加熱プレートまたは加熱管を介した熱水/伝熱油によって内部が加熱され、小規模バッチの断続的な生産に適しています。-オーブンは、幅広い用途に使用できる汎用の乾燥装置です。-製薬、化学、食品、軽工業、重工業などで材料や製品の加熱、硬化、乾燥、脱水に使用されるトレイ-式の間欠乾燥装置です。例としては、原料、生薬、漢方薬切片、エキス、粉末、顆粒、インスタント粉末、丸剤、包装瓶、顔料・染料、乾燥野菜、ドライフルーツ、ソーセージ、プラスチック樹脂、電気部品、焼き付け塗料などが挙げられます。

(7) 凍結乾燥機

凍結乾燥機は、まず液体材料を冷却して凍結させ、次に圧力を下げて氷を昇華させて乾燥材料を取得します。プロセス全体が氷点下で行われるため、熱に弱いアイテムの乾燥によく使用されます。-凍結した材料を真空下で加熱することは難しく、減圧下で水蒸気が凝縮して昇華するために大規模な冷却システムが必要となるため、乾燥コストが比較的高くなります。熱に非常に敏感な材料の水分を凍結させ、高真空下で凝固点以下に維持します。-水分は昇華して材料から分離します。材料中の有効成分の損失は少ないですが、乾燥速度は遅くなります。上記は、一般的な乾燥装置のいくつかの基本的なタイプです。ユーザーや材料の乾燥プロセスの特定の要件に基づいて、これらの基本モデルを修正および開発できます。