••• -‘ss
mikrokapilar prężność pary zależy nie tylko od temperatury, lecz także od, promienia menisku. Wzmiankowany podział na mikrokapilary i makrokapilary jest uwarunkowany mechanizmem ruchu fazy gazowej. W kapilarach, w których promień jest mniejszy od długości drogi swobodnej cząstek gazu, ruch'; masy odbywa się na drodze efuzji (przepływ molekularny), natomiast w kapila-' rach o średnicy większej od drogi swobodnej cząsteczek w danych warunkach'-ruch ten ma charakter dyfuzyjny. Zjawisko to, łącznie z adsorpcją pary wodnej na powierzchni ciał porowatych, przyczynia się do mniejszej lub większej' higroskopijności substancji łatwo rozpuszczalnych w wodzie. Ę
Woda może także występować wewnątrz materiału w postaci wilgoci komórkowej oraz wody krystalizacyjnej. Pierwszą jest stosunkowo łatwo usunąć niewielkim nakładem energii. Usunięcie silnie związanej wody krystalizacyjnej wymaga użycia wyższych temperatur, niejednokrotnie zmniejszających jakość materiału suszonego. ■ |
Ryc. 3.1. Suszarka komorowa z wymuszonym obiegiem Ryc. 3.2. Suszarka próżniowa: 1 -do-powietrza: 1 - dopływ powietrza, 2 - wylot powietrza, prowadzenie pary grzejnej do wnętrza 3 - podgrzewacz, 4 - wentylator, 5 - drzwi, 6 - wózek pustych półek, 2 - półka, 3 - próżnia, z tacami. 4 - kondensator odprowadzanej pary.
Stosowane w praktyce farmaceutycznej urządzenia do suszenia można ogólnie j podzielić na atmosferyczne oraz pracujące pod zmniejszonym ciśnieniem. Wielkość i konstrukcja określają ich zastosowanie do prac laboratoryjnych i w skali przemysłowej. W zależności od właściwości materiału suszonego; spotyka się indywidualne rozwiązania techniczne.
Suszarki komorowe (atmosferyczne). Suszarki tego typu, przeznaczone do: prac laboratoryjnych, na ogół mają kształt szafkowy, z dobrze izolowanymi ścia-J nami komory i hermetycznym zamknięciem. Suszenie może przebiegać w temp; 15 — 250°C. Wewnątrz komory znajdują się perforowane półki, na których układa się (z reguły na tacach) cienką warstwę materiału przeznaczonego do : wysuszenia. Do ogrzewania stosuje się energię elektryczną, sterowaną najczęściej elektronicznie. Ruch powietrza otrzymuje się przez zastosowane króćce — wlotowy i wylotowy — regulujące przepływ powietrza i powietrza z parą wodną. . ;■
Do prac z większą ilością materiału suszonego stosuje się suszarnie komorowe (ryc. 3.1), w których jako źródło energii cieplnej może być wykorzystanej ogrzane powietrze oraz przeponowo para wodna. Regulowany wywietrznik znajduje się z reguły w górnej ścianie komory. W ten sposób uzyskuje się obieg powietrza konieczny do rozprowadzenia w komorze suszarki ciepła i odpro wadzenia pary wodnej na zewnątrz. Warunki suszenia poprawia umieszczony-; w komorze wentylator. Umożliwia on uzyskanie bardziej równomiernego rozkładu temperatury w komorze oraz szybsze usuwanie pary wodnej. Suszarki komorowe wykorzystuje się do suszenia niewielkich ilości wilgotnego materiału.;! Długi czas suszenia, jak i stosowanie wyższych temperatur może niekorzystnie wpływać na jakość suszonego materiału. Ma to szczególne znaczenie przy mieszaninach wieloskładnikowych, jakimi są półprodukty z roślin leczniczych.
Suszarki próżniowe. Ten typ suszarek nie różni się zasadniczo kształtem od suszarek komorowych. Zastosowana konstrukcja zapewnia wytrzymałość na
różnicę ciśnienia, jaka istnieje podczas suszenia między ciśnieniem na zewnątrz i wewnątrz komory (ryc. 3.2). Zmniejszenie ciśnienia wewnątrz komory uzyskuje się za pomocą olejowych pomp próżniowych lub pomp próżniowych wirnikowych. Czynnikiem grzejnym jest zastosowana przeponowo para wodna. Zaletą suszarek próżniowych jest możliwość suszenia wilgotnego materiału w niskich temperaturach, przy jednoczesnym skróceniu czasu procesu. Wynika z tego szerokie zastosowanie suszarek do suszenia materiałów termolabilnych, łatwo utleniających się oraz higroskopijnych. Dodatkową zaletą jest możliwość usuwania resztek palnych cieczy (rozpuszczalników z procesu ekstrakcji, krystalizacji i innych).
Suszarki tunelowe. Są to urządzenia o działaniu ciągłym, przeznaczone do suszenia większej ilości surowców. Ze względu na konstrukcję można je podzielić na tunelowe, wózkowe i taśmowe. Cyrkulację czynnika suszącego osiąga się za pomocą wentylatorów. Jest on doprowadzany zasadniczo przeciw-prądowo. W takim systemie czynnik suszący o wyższej temperaturze styka się na wyjściowym końcu tunelu z materiałem o zmniejszonej już wilgotności. Zapewnia to równomierne wysuszenie materiału. Aby zapobiec znacznemu zwiększeniu wilgotności od strony załadowania, wprowadza się zarówno usprawnienia konstrukcyjne, jak i stosuje się różnokierunkowość czynnika suszącego (zastosowanie współprądu z zachowaniem zasad suszenia przeciw-prądowego — ruch krzyżowy).
W odmianie suszarki tunelowej-wózkowej, którą stanowi suszarka taśmowa, suszony materiał znajduje się na taśmach-transporterach — umieszczonych jedna nad drugą, poruszających się w komorze suszenia (ryc. 3.3). Poszczególne taśmy poruszają się w kierunkach przeciwnych. Materiał suszony opada na końcu każdej taśmy, przechodząc kolejno na taśmę położoną niżej. Suszarki taśmowe działają na zasadzie przeciwprądowo-poprzecznej.
50
51