УСЛОВИЯ ПРОМЫШЛЕННОГО ПРОИЗВОДСТВА

ОСОБЕННОСТИ ПРОЦЕССА СУБЛИМАЦИОННОЙ СУШКИ В УСЛОВИЯХ ПРОМЫШЛЕННОГО ПРОИЗВОДСТВА
Консервирование сублимационной сушкой в промышленном производстве имеет ряд особенностей. Как правило, оборудование работает круглосуточно. Зачастую загрузка (выгрузка) сушильных установок производится в выходные и праздничные дни, в ночное время.
Используются достаточно крупные установки производительностью 30—100 кг удаленной влаги/цикл сушки в фармацевтической промышленности и 100—500 кг/цикл в производстве пищевых продуктов.
В большинстве случаев сырье поступает на предварительную заморозку единовременно в количествах (партия, серия), равных емкости (производительности) одной сублимационной установки.
Если рассматривать производство лекарственных средств, то их, как правило, замораживают и сушат во флаконах и ампулах. При этом флаконы (ампулы) размещают в кассетах, в каждой кассете порядка сотни флаконов (ампул). Пищевые продукты сушат на противнях площадью обычно 0,2—0,6 м2 каждый.
Все это приводит к тому, что отдельные участки объектов сушки находятся в неодинаковых условиях. Продолжительность цикла сушки и качество сухого продукта в условиях промышленного производства существенно отличаются от этих показателей, получаемых в лабораторных установках. В числе важнейших факторов, порождающих неравномерность сушки в промышленных условиях, можно выделить следующее: неодинаковые физические характеристики (плотность, теплопроводность, влажность) объекта сушки; неодинаковые условия контакта объекта сушки с теплоподводящи-ми поверхностями; различная интенсивность облучения поверхности объектов сушки в установках с радиационным энергоподводом; различное парциальное давление по объему камеры сублимационной установки. В ходе замораживания жидких и пастообразных материалов в плоских противнях возникают значительные неоднородности структуры замороженного слоя и отклонения толщины слоя.
Во избежание брака высушиваемого материала, а также для определения зон наименьшей и наибольшей скорости сушки необходимо знать основные характеристики процесса для каждой конкретной установки либо для класса установок с близкими техническими параметрами.
Главная задача расчета процесса промышленной сушки направлена на определение программы энергоподвода, не допускающей подгорания материала в «горячей» зоне (максимальной скорости сушки) и обеспечивающей получение требуемой конечной влажности в «холодной» зоне (минимальной скорости сушки). Как отмечалось, при сублимационной сушке материалов в условиях радиационного подвода теплоты значительная длительность обезвоживания вызвана тем, что во втором периоде (убывающего энергоподвода), энергия к фронту сублимации передается кондукцией через непрерывно
увеличивающийся осушенный слой с низким коэффициентом эффективной теплопроводности.