Ekipmanlara Genel Bakış
Çift konili vakumlu kurutucu, karıştırma ve vakumlu kurutma işlemlerini tek bir ünitede birleştiren bir kurutma ekipmanıdır. Vakumlu kurutma işlemi, kurutulacak malzemenin sızdırmaz bir silindire yerleştirilmesi ve malzeme sürekli olarak ısıtılırken bir vakum sistemi ile vakum oluşturulmasıyla gerçekleşir; böylece malzemenin içindeki nem, basınç farkı veya konsantrasyon farkı yoluyla yüzeye yayılır; su molekülleri (veya diğer yoğuşmaz gazlar) malzemenin yüzeyinde yeterli kinetik enerji kazanır ve moleküller arasındaki karşılıklı çekimi aştıktan sonra vakum odasının düşük basınçlı alanına yayılır ve vakum pompası tarafından dışarı çekilir, böylece katı maddeden ayrılma işlemi tamamlanır.
Çift konili vakumlu kurutucu, kolay oksitlenen, yanıcı veya patlayıcı malzemelerin yanı sıra ısıya duyarlı malzemelerin kurutulması için özellikle uygundur. Bu kurutucunun avantajları, kristal yapısının bozulmaması gereken malzemeler, metal iyonları açısından katı sınırlamalar bulunan malzemeler ve uçucu maddelerinin (veya toksik maddelerinin) geri kazanılması gereken (veya toksisitesinin ortadan kaldırılması gereken) malzemelerde daha da belirgin bir şekilde ortaya çıkmaktadır.
Çift Konili Vakumlu Kurutucu — Yapı Şeması
Çift Konili Vakumlu Kurutucu — Çalışma Prensibi
Çift konili vakumlu kurutucu, çift koni şeklinde dönen bir tank gövdesine sahiptir. Tank vakum altında iken, ısıtma amacıyla ceket içine buhar veya sıcak su verilir ve ısı, tankın iç duvarı aracılığıyla ıslak malzemeyle temas eder. Isıyı emdikten sonra, ıslak malzeme nemini buharlaştırır ve su buharı, vakum pompası tarafından vakum egzoz borusu aracılığıyla dışarı çekilir. Tankın içi vakum altında olduğundan ve tankın dönüşü malzemenin sürekli olarak yukarı-aşağı ve içe-dışa yuvarlanmasına neden olduğundan, malzemenin kurutma hızı artar, kurutma verimliliği iyileşir ve homojen bir kurutma elde edilir. Çift konili vakumlu kurutucu sistemi temel olarak çift konili vakumlu kurutucu, kondansatör, toz toplayıcı, vakum pompalama sistemi, ısıtma sistemi, soğutma sistemi, elektrik kontrol sistemi vb. bileşenlerden oluşur.
Döner vakumlu kurutucunun tank gövdesi ortada silindirik, her iki ucunda ise konik şekillidir; koninin tepesinde besleme ve boşaltma deliği (aynı zamanda menhol işlevi de görür) bulunur. Tank gövdesi, iç ve dış olmak üzere üç katmana ayrılmıştır; orta ceket içindeki ısıtma ortamı buhar veya dolaşan sıcak su olabilir ve yalıtım katmanı orta alkali ultra ince cam yününden yapılmıştır; enerji tüketimi çok düşüktür. Malzeme iç katmana yüklenir ve vakum altında dönerek kurutulur; malzeme, hazne duvarından ısı alırken haznenin dönüşüyle altüst edilir; bu da kurutmayı hızlandırır. Bu sayede, ısıya duyarlı malzemelerin yüzeyinin kurutma sırasında sararması önlenir ve malzemenin kurutma süresi büyük ölçüde kısalır — vakum fırınında aynı malzeme için gereken kurutma süresinin yalnızca yaklaşık 2/3'ü kadar — bu da işgücü verimliliğini artırır.
Çift Konili Vakumlu Kurutucu — Performans Özellikleri
(1) Vakumlu kurutma sırasında, silindir içindeki basınç her zaman atmosferik basınçtan daha düşüktür; bu ortamda gaz molekülleri daha azdır, yoğunluk düşüktür ve oksijen içeriği azdır. Bu sayede kolayca oksitlenen ilaçlar kurutulabilir ve malzemenin bakterilerle kontamine olma riski azalır.
(2) Buharlaşma sırasında nemin sıcaklığı buhar basıncıyla orantılı olduğundan, vakumlu kurutmada malzemedeki nem düşük bir sıcaklıkta buharlaşabilir ve böylece düşük sıcaklıkta kurutma sağlanır; bu yöntem, ısıya duyarlı malzemelerin kullanıldığı ilaç üretiminde özellikle uygundur.
(3) Vakumla kurutma, atmosferik sıcak hava kurutmasında kolayca meydana gelen yüzey sertleşmesini ortadan kaldırabilir. Bunun nedeni, vakumla kurutmada malzemenin içi ile yüzeyi arasındaki basınç farkının büyük olması ve basınç gradyanının etkisiyle nemin hızla yüzeye doğru hareket etmesidir; bu nedenle yüzey sertleşmesi meydana gelmez.
(4) Vakum kurutmada, malzemenin içi ile dışı arasındaki sıcaklık farkı az olduğundan, nem kendi kendine hareket edebilir ve ters ozmoz etkisiyle toplanabilir; bu sayede sıcak hava kurutmasında ortaya çıkan kayıp olgusu etkili bir şekilde ortadan kaldırılır.
