對流干燥過程中明膠軟膠囊傳熱傳質(zhì)性能的研究.pdf

1、軟膠囊作為一種劑型，在藥品、食品、化妝品等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用發(fā)展前景。在軟膠囊的干燥過程中，尚有粘連、破裂、能耗大、能源利用不合理等問題，研究對流干燥過程中軟膠囊的熱質(zhì)傳遞性能對降低能耗、提高產(chǎn)品質(zhì)量、指導(dǎo)生產(chǎn)具有重要的理論意義和實用價值。本文從實驗和理論兩個角度進行了研究。 在本研究中，采用有代表性的脈通軟膠囊和維E軟膠囊為研究對象，以紅外熱像儀和精密電子天平為主要測試儀器，研究了加熱空氣溫度、風(fēng)速及相對濕度對軟膠囊傳熱和傳質(zhì)

2、過程的影響。實驗結(jié)果表明，提高熱空氣的溫度，雖然提高了傳熱速率，但在第二降速階段干燥速率下降，當(dāng)熱空氣溫度超過30℃時，最終濕含量反而偏高；隨著熱空氣風(fēng)速的提高，傳熱速率增加，干燥速率在第一降速階段呈現(xiàn)加快趨勢，軟膠囊的最終濕含量稍有降低；而熱空氣相對濕度的變化，對傳熱過程影響很小，但隨著熱空氣相對濕度的降低，干燥速率提高，最終濕含量明顯降低。根據(jù)實驗結(jié)果，本文提出在強化外界干燥條件時，應(yīng)采用降低空氣相對濕度，適當(dāng)增大熱空氣速度的方法，

3、而熱空氣溫度不要過于提高，反之，將達不到理想的干燥效果。 理論研究以擴散理論為基礎(chǔ)，建立了對流干燥過程中明膠軟膠囊熱質(zhì)傳遞的耦合模型，隨后對該模型采用有限單元法離散并進行了數(shù)值模擬。經(jīng)驗證，數(shù)值模擬結(jié)果與實驗數(shù)據(jù)吻合較好，可以用于預(yù)測囊皮為明膠且藥液中不含水分的軟膠囊在干燥過程中溫度和濕含量的分布。數(shù)值模擬結(jié)果表明軟膠囊在干燥過程中溫度和濕含量的分布及變化規(guī)律是：傳熱過程中，軟膠囊從外向里溫度逐漸降低，主要的傳熱阻力存在于囊皮中

4、；囊皮的濕含量分布呈現(xiàn)不均勻的狀態(tài)，同一時刻囊皮表層的濕含量最低，囊皮內(nèi)層的濕含量最高，在干燥的整個過程中，濕含量的分布一直處于這種不均勻的狀態(tài)，干燥結(jié)束后，囊皮表層與內(nèi)層之間還保持著較大的濕含量差。 本文研究表明，濕明膠軟膠囊是一種難于干燥的物料，在對流干燥的熱質(zhì)傳遞過程中，質(zhì)量擴散起控制作用，干燥一定時間后，沒有必要繼續(xù)為軟膠囊提供大量的熱量，而應(yīng)該對膠囊進行緩蘇，等到內(nèi)部的濕分向外擴散后，再提供熱量，去除濕分，對于年產(chǎn)10