Tray dryers for drying wet, sticky or granulated products

食品干燥有多种技术，包括托盘式烘箱、隧道式烘箱、喷雾干燥机、滚筒干燥机和冻干机等。托盘式烘箱非常适合用于干燥湿润的化学品、粉末及原料药。

这种烘箱像大柜子，里面有多层托盘。与通过箱子底部或四周加热的烤箱不同，烘箱采用热量循环的方式烘干产品。这些热量通过电器或其他方式发热而来。烘箱内部有一个或多个风扇，使热风在托盘周围循环。

能够控制内部热气流的烘箱是最好的托盘式封箱。待干燥的材料铺展在托盘上，可以在下面垫纸。为了缩短清洁时间并防止污染，通常使用一次性纸垫。托盘通常放在由铁丝或钢丝制成的金属网上。

最新推出的烘箱能达到统一的温度。这种烘箱内部安装了导流板，将底层托盘的热气引导到相反方向的上方托盘。在托盘上以交替方向流动的空气确保了流动的均匀性并有助于保持温度均匀。空气从一个架子到另一个架子之前还可以再加热。通过每个架子的空气失去一定的热量（从固体材料排出的水分蒸发消耗部分热能）。

热空气在烘箱内连续循环，热空气强制对流，将材料中的水分带走。水分随后从机器出排出。

湿法制粒后的材料通常需要干燥。湿法制粒是压片粉料加水调和成团状，然后重新被粉碎成颗粒的过程。制粒能提高压片材料的均匀性和流动性。

托盘式烘箱的结构：

托盘式烘箱有多种型号，包括从适合分批次处理材料的简单的手动烘箱到适合大批量处理的半自动、全自动烘箱。它们的基本原料相同。

• 烘箱像一个可以加热的柜子，可以装入多层托盘。托盘为长方形或正方形，面积通常为1.2-2.4m²，深100mm。 
• 实验烘箱通常最少有3层托盘；但工业级的烘箱可能有20多层托盘。
• 托盘与烘干材料之间的距离应为40mm。
• 根据设计的不同，有些烘箱的托盘堆在“烘车”上。烘车保证托盘之间相隔一定距离，而且可以整体推进或拉出烘箱。而有些烘箱的托盘需要手动依次将每个托盘插入干燥机中。
• 烘箱内部有定向叶片，引导空气循环通过托盘。有些烘箱的设计是，热空气首先经过底部托盘，然后到达第二次，依次向上，直至顶部。对于这种烘箱，底部托盘里面的材料最先被烘干。

工作原理

• 装着湿润的固体材料的托盘被放入烘箱内。
• 新鲜空气通过入口进入烘箱，然后加热器使空气变热。
• 风扇转动使空气循环（速度通常为3-5立方米/秒）。
• 气流能降低空气中的水蒸气压力，减少空气层厚度，从而提升热空气的干燥效率。
• 水分从多孔材料的内部和固体材料的表面蒸发。
• 由于接触时间短（空气流速大），气流每次通过能带走的水分相对较少。
• 从材料吸收水分后，大约有80-90％的空气再循环到入口，与新的干燥空气混合。空气第二次或多次经过托盘时，将吸收额外的水分。
• 从空气中收集的水分通过烘箱的出口排出。高速和均匀的气流保证烘箱内温度恒定。这些特征有助于让固体物质均匀干燥。
• 烘干片剂或胶囊等湿粒物质时，可以从空气出口排出的水量来估计估算它们的干湿程度。
• 当烘干完成时，将托盘抽出并送至卸料处。

适用范围：

• 烘干黏性物质
• 烘干结晶或颗粒状物质
• 烘干团状、糊状、粉状物质以及化学物质
• 烘干多种小设备

优点

• 装载和卸载材料均不导致材料浪费
• 制药公司广泛应用这种设备用于批量干燥
• 每批都可以完全作为单独的整体烘干处理
• 每批处理量可以等于或小于250kg（药品）和1000kg（化学品）
• 可以高效的处理高价值的额产品且不耗损，特别是使用烘车时。

缺点

• 简单的托盘式烘箱是劳动密集型的机器（主要是装卸物料）
• 如果需要烘干的材料数量较少，简单的烘箱够用且更具成本效益。
• 人工装卸物料非常耗时。

真空托盘式烘箱

真空托盘式烘箱主要用于烘干对温度和氧气敏感的高级产品。真空托盘式烘箱适合烘干水分含量很少的吸湿的物质。对于块状黏性产品或低孔隙率的产品，真空烘箱是唯一选择。

• 与普通烘箱一样，真空烘箱也是箱体形的设备，托盘安装和拆卸需要打开一扇门。门的边缘有真空密封层。真空烘箱里面有多层加热板，托盘放在加热板上。
• 由于托盘直接在加热板上，每个托盘的表面应尽量光滑，以才能保证热量在加热板和托盘之间顺畅传递。

• 热源可用蒸汽加热、热水加热、导热油加热为电热板加热，提供干燥物料所需的热量。 
• 柜壁也可以通过循环流体加热，以防止水冷凝。它由加热板间接预热。

当物料放入真空烘箱内后，首先在有气压的情况下加热。只有当所有物料都达到相同温度后，才开始抽空烘箱内的气体，进行真空烘干。初始加热阶段是确保整个烘箱具有均匀的温度和干燥条件的必要环节。在主烘干阶段，真空气压在40至80毫巴的绝对压力的范围内。到烘干最后阶段，这个压力还将下降几毫巴。

真空烘箱的加热温度可以比空气干燥器高得多，通常在800°C到1100° C之间。一些系统允许自动变动温度和真空曲线。在干燥完成后，冷却水通过加热板循环，使物料降温。