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技術文章
微波干燥技術*
點擊次數：713 發布時間：2006-4-19
近年來，微波技術正越來越廣泛地被運用于醫藥工業的干燥工藝中。其可使物料較傳統加工方法取得更好的干燥效果。國外發達國家微波技術的研發與應用已有20年的時間，但我國在這方面還處于起步階段。為了促進國內制藥行業微波設備的研制、使用和推廣，華圓制藥設備科技有限責任公司前不久在甘肅天水舉辦了“微波工藝技術研討會"，并進行了部分物料微波干燥滅菌的現場演示。記者在這次研討會上就“微波干燥技術"的相關問題專程采訪了華圓公司的總工程師李晟。
▲技術特點：由內而外使物料干燥
據了解，微波是一種高頻電磁波，頻率為300兆赫～30萬兆赫，其波長為1毫米～1米。李晟向記者介紹說，微波具備電場所*的振蕩周期短、穿透能力強、與物質相互作用可產生特定效應等特點。
傳統干燥方法，如火焰、熱風、蒸氣、電加熱等，均為外部加熱干燥，物料表面吸收熱量后，經熱傳導，熱量滲透至物料內部，隨即升溫干燥。而微波干燥則*不同，它是一種內部加熱的方法。濕物料處于振蕩周期極短的微波高頻電場內，其內部的水分子會發生極化并沿著微波電場的方向整齊排列，而后迅速隨高頻交變電場方向的交互變化而轉動，并產生劇烈的碰撞和摩擦（每秒鐘可達上億次），結果一部分微波能轉化為分子運動能，并以熱量的形式表現出來，使水的溫度升高而離開物料，從而使物料干燥。也就是說，微波進入物料并被吸收后，其能量在物料電介質內部轉換成熱能。因此，微波干燥是利用電磁波作為加熱源、被干燥物料本身為發熱體的一種干燥方式。
李晟告訴記者，微波干燥設備的核心是微波加熱器，目前微波干燥的頻率為915兆赫和2450兆赫兩種，多用于片劑、膠囊劑、顆粒劑等制備工藝中濕顆粒的干燥，也可用于藥材粉末、中藥飲片、丸劑的干燥。除了用于連續化生產的微波干燥設備以外，還有間歇式箱式干燥設備，其主要用于原料藥的干燥，對于糊狀、黏度較大的中藥浸膏的干燥也很適宜。
▲技術優勢：干燥均勻、環保、節能
在傳統的干燥工藝中，為提高干燥速度，需升高外部溫度，加大溫差梯度，然而隨之容易產生物料外焦內生的現象。但采用微波加熱時，不論物料形狀如何，熱量都能均勻滲透，并可產生膨化效果，利于粉碎。
不同性質的物料對微波的吸收不同，水分子對微波的吸收zui大，因此物料內含水量較高的部位吸收微波多于含水量較低的部位。所以，在微波作用下，物料的干燥速率趨于一致，加熱均勻。并且，微波干燥技術不影響被干燥物料的色、香、味及組織結構，有效成分也不易被分解、破壞。據了解，四川有關研究機構正在著手采用微波干燥替代傳統的烘房干燥，以解決采用傳統干燥方法干燥川芎等中藥材時易產生干燥不均勻、不*的問題。
另外，微波是電能轉換而來，開通電源即開始工作，不需要預熱，無余熱產生，而且微波設備結構緊湊，配套設施少、占地少（僅為傳統干燥設備占地面積的20%~30%），操作方便，可連續作業，便于自動化生產和企業管理（可通過PLC編程控制及通過監視器觀察干燥的全過程，在40℃~100℃之間任意調節溫度）。據文獻報道，微波干燥比烘箱干燥速度快10～20倍。
李晟特別強調，微波干燥工藝的能源利用率較高，這是因為微波的熱量直接產生于濕物料內部，熱損失少，熱效率高（可達80%左右）。通常用微波干燥250～300千克的丸藥，耗電僅83千瓦，能源利用率達70%。比較研究顯示，用電熱干燥某物料耗電為100千瓦，而用微波干燥同種等量的濕物料耗電僅為20千瓦。而且，微波設備幾乎無環境和噪音污染，加工車間內無悶熱感和蒸氣彌漫，可大大改善工作環境。
摘自《中國醫藥報》2005.8.4