8.9. Вибір режиму сушіння
На ефективність сушіння розпиленням крім перелічених факторів впливають концентрація і температура розчину, що подається в сушарку, температура повітря на вході і виході з сушарки.
Витрата теплоти і коефіцієнт використання об’єму сушарки значною мірою залежать від початкової концентрації розчину. Тому на практиці висушують попередньо сконцентровану (упарену) рідину.
При сушінні крові, плазми і сироватки рекомендується попереднє упарювання до вмісту вологи близько 50 %. Це дає змогу провести сушіння в помірних теплових режимах і збільшити економічність процесу.
У двоступеневих сушарках, призначених для сушіння медпрепаратів у стерильних умовах, зневоднення відбувається за два етапи:
♦ випаровування розчину (крові) від початкової вологи до 250 — 300 % (1 кг вологи на 1 кг абсолютно сухих речовин);
♦ сушіння розчину від 250 — 300 % до потрібної вологості.
Двоступеневу випарну сушарку наведено на рис. 8.3. Підвищення температур розчину, що подається на сушіння, зменшує його в’язкість. Таким чином поліпшується їх розпилення і збільшується об’єм сухого продукту.
Попереднє підігрівання підвищує економічність сушіння, хоча підвищення температури рідини при сушінні крові обмежується через можливу теплову коагуляцію.
Повітря температурою 15 — 25 °С перед використанням стерилізується при 200 °С і надходить у камеру випаровування. На вході в сушильну камеру воно має температуру 165 — 170 °С, а відпрацьоване — 102 — 106 °С. Через «сухий» циклон відпрацьоване повітря надходить у камеру випаровування і змішується зі свіжим підігрітим повітрям.
Із камери випаровування повітря, яке має температуру 46 — 48 °С і відносну вологість 95 — 98 %, через краплезбірник і «мокрий» циклон викидається в атмосферу.
У камері випаровування концентрація розчину підвищується до 200 — 800 % і розчин надходить на розпилювальний диск сушильної камери, де висушується до вмісту вологи 0,5 — 1,5 %.
Нижче наведено технічну характеристику двоступеневого випарно-сушильного агрегата.
Температура повітря, що подається в сушарку, впливає переважно на економічність сушіння: чим вона вища, тим менша витрата теплоти і більший коефіцієнт використання об’єму сушарки. Верхня межа температури визначається вибухонебезпечністю і чутливістю матеріалу до нагрівання.
Для матеріалів, що містять білок, верхня межа температури за вибухонебезпечністю становить 175 — 180 °С. При сушінні очищеним топковим або інертними газами (азот, вуглекислота) вона не має значення.
Застосування інертних газів запобігає окисненню білкових речовин матеріалу під впливом кисню повітря.
На виході із сушарки температура повітря впливає насамперед на хід сушіння. Чим вища кінцева температура повітря, тим вища інтенсивність сушіння і коефіцієнт використання об’єму сушарки, а також більша витрата теплоти. Тому висока температура допускається лише у разі використання теплоти, призначеної для попереднього підігрівання розчину у «мокрому скрубері». Кінцева температура повітря також впливає на продукт, тому вона має бути регламентована властивостями висушеного матеріалу. Для таких продуктів, як кров, яйце, желатин, беруть температуру 65 — 75 °С, а для клею вона може бути вищою. Встановлена для певних умов сушіння температура є показником, за яким регулюється процес сушіння. З підвищенням температури повітря на виході подавання матеріалу збільшують, а зі зниженням — зменшують.