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工业微波设备在工业中的应用

文章出处：作者：广州科威人气：发表时间：2014-12-06 09:59

近年来，工业微波设备越来越广泛地被运用于医药工业的干燥工艺中。其可使物料较传统加工方法取得更好的干燥效果。国外发达国家微波技术的研发与应用已有20年的时间，但我国在这方面还处于起步阶段。

技术特点：由内而外使物料干燥

微波是一种高频电磁波，频率为300兆赫～30万兆赫，其波长为1毫米～1米。微波具备电场所特有的振荡周期短、穿透能力强、与物质相互作用可产生特定效应等特点。

传统干燥方法，如火焰、热风、蒸气、电加热等，均为外部加热干燥，物料表面吸收热量后，经热传导，热量渗透至物料内部，随即升温干燥。而微波干燥则完全不同，它是一种内部加热的方法。湿物料处于振荡周期极短的微波高频电场内，其内部的水分子会发生极化并沿着微波电场的方向整齐排列，而后迅速随高频交变电场方向的交互变化而转动，并产生剧烈的碰撞和摩擦（每秒钟可达上亿次），结果一部分微波能转化为分子运动能，并以热量的形式表现出来，使水的温度升高而离开物料，从而使物料干燥。也就是说，微波进入物料并被吸收后，其能量在物料电介质内部转换成热能。因此，微波干燥是利用电磁波作为加热源、被干燥物料本身为发热体的一种干燥方式。

微波干燥设备的核心是微波加热器，目前微波干燥的频率为915兆赫和2450兆赫两种，多用于片剂、胶囊剂、颗粒剂等制备工艺中湿颗粒的干燥，也可用于药材粉末、中药饮片、丸剂的干燥。除了用于连续化生产的微波干燥设备以外，还有间歇式箱式干燥设备，其主要用于原料药的干燥，对于糊状、黏度较大的中药浸膏的干燥也很适宜。

技术优势：干燥均匀、环保、节能

在传统的干燥工艺中，为提高干燥速度，需升高外部温度，加大温差梯度，然而随之容易产生物料外焦内生的现象。但采用微波加热时，不论物料形状如何，热量都能均匀渗透，并可产生膨化效果，利于粉碎。

不同性质的物料对微波的吸收不同，水分子对微波的吸收较大，因此物料内含水量较高的部位吸收微波多于含水量较低的部位。所以，在微波作用下，物料的干燥速率趋于一致，加热均匀。并且，微波干燥技术不影响被干燥物料的色、香、味及组织结构，有效成分也不易被分解、破坏。据了解，四川有关研究机构正在着手采用微波干燥替代传统的烘房干燥，以解决采用传统干燥方法干燥川芎等中药材时易产生干燥不均匀、不彻底的问题。

另外，微波是电能转换而来，开通电源即开始工作，不需要预热，无余热产生，而且微波设备结构紧凑，配套设施少、占地少（仅为传统干燥设备占地面积的20%~30%），操作方便，可连续作业，便于自动化生产和企业管理（可通过PLC编程控制及通过监视器观察干燥的全过程，在40℃~100℃之间任意调节温度）。据文献报道，微波干燥比烘箱干燥速度快10～20倍。

微波干燥工艺的能源利用率较高，这是因为微波的热量直接产生于湿物料内部，热损失少，热效率高（可达80%左右）。通常用微波干燥250～300千克的丸药，耗电仅83千瓦，能源利用率达70%。比较研究显示，用电热干燥某物料耗电为100千瓦，而用微波干燥同种等量的湿物料耗电仅为20千瓦。而且，微波设备几乎无环境和噪音污染，加工车间内无闷热感和蒸气弥漫，可大大改善工作环境。
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