최근 몇 년 동안 제약 산업의 건조 공정에 마이크로파 기술이 점점 더 널리 사용되고 있습니다. 재료가 기존 가공 방법보다 더 나은 건조 효과를 얻을 수 있습니다. 해외 선진국에서 마이크로파 기술의 연구, 개발 및 응용이 20년 동안 진행되어 왔지만, 우리나라는 아직 초기 단계에 불과합니다. ▲기술적 특징: 재료를 안쪽에서 바깥쪽으로 건조
마이크로파는 주파수 300MHz~300,000MHz, 파장 1mm~1m의 고주파 전자기파로 이해된다. 마이크로파는 진동주기가 짧고, 침투력이 강하며, 물질과 상호작용하여 전기장 특유의 특정 효과를 발생시키는 특성을 가지고 있습니다.
화염, 열풍, 증기, 전기 가열 등의 전통적인 건조 방법은 모두 외부 가열 및 건조를 기반으로 하며, 재료 표면이 열을 흡수한 후 열을 통해 재료 내부로 열이 침투합니다. 전도 후 온도가 상승하고 건조됩니다. 전자레인지 건조 방식은 전혀 다릅니다. 젖은 물질이 진동 주기가 매우 짧은 마이크로파 고주파 전기장에 있을 때, 내부의 물 분자는 분극화되어 마이크로파 전기장의 방향을 따라 깔끔하게 배열된 다음 내부의 상호 작용 변화에 따라 빠르게 회전합니다. 고주파 교류 전기장의 방향을 바꾸고 격렬한 충돌과 마찰(초당 최대 수억 회)을 생성하면 마이크로파 에너지의 일부가 분자 운동 에너지로 변환되어 열의 형태로 표현되어 물의 온도가 상승하여 재료를 떠나 재료를 건조시킵니다. 즉, 마이크로파가 재료에 들어가서 흡수된 후 그 에너지는 재료의 유전체 내부에서 열에너지로 변환됩니다. 따라서 마이크로웨이브 건조는 전자파를 가열원으로 하고, 건조 대상 자체를 발열체로 하는 건조 방식이다.
마이크로파 건조장비의 핵심은 마이크로파 히터이다. 현재 마이크로웨이브 건조 주파수는 915MHz, 2450MHz로 정제, 캡슐, 과립제 등의 제조과정에서 습식과립을 건조하는데 주로 사용된다. 등. 약용분말, 한약재, 알약 등의 건조에도 사용할 수 있습니다. 연속 생산에 사용되는 전자레인지 건조 장비 외에도 간헐식 상자 건조 장비도 있는데, 이는 주로 원료 건조에 사용되며 반죽 및 점성 한약 추출물 건조에도 적합합니다.
▲기술적 장점: 균일한 건조, 환경 보호, 에너지 절약
기존 건조 공정에서는 건조 속도를 높이려면 외부 온도를 높이고 온도를 높여야 합니다. 온도차 구배는 외부 코크스 및 재료의 내부 연소 현상을 일으키기 쉽습니다. 그러나 마이크로파 가열을 사용하면 소재의 형태에 관계없이 열이 고르게 침투할 수 있고, 퍼핑 효과를 낼 수 있어 분쇄에 유리하다.
특성이 다른 재료는 전자파를 흡수하는 방식이 다릅니다. 물 분자는 전자파를 가장 많이 흡수합니다. 따라서 재료의 수분 함량이 높은 부품은 수분 함량이 낮은 부품보다 더 많은 전자파를 흡수합니다. 따라서 마이크로파의 작용으로 재료의 건조 속도가 일정하고 가열이 균일해지는 경향이 있습니다. 또한, 전자레인지 건조기술은 건조물의 색상, 향, 맛, 조직구조에 영향을 주지 않으며 유효성분이 쉽게 분해, 파괴되지 않습니다. 쓰촨성 관련 연구 기관에서는 Ligusticum chuanxiong과 같은 한약재의 건조가 불균일하고 불완전한 문제를 해결하기 위해 전자레인지 건조를 사용하여 기존 오븐 건조를 대체하기 시작한 것으로 이해됩니다.
또한 전자레인지는 전기에너지를 변환해 전원을 켜는 순간 작동을 시작한다. 예열도 필요 없고 폐열도 발생하지 않는다. 게다가 구조가 콤팩트하다. 지원시설이 적고 공간을 적게 차지하며(전통적인 건조설비만 20~30%의 면적을 차지함), 운영이 용이하고 연속운영이 가능하며 자동화된 생산 및 기업관리(전체 건조과정)에 편리하다. PLC 프로그래밍을 통해 제어하고 모니터를 통해 관찰할 수 있으며 온도는 40°C~100°C 사이에서 임의로 조정 가능합니다. 문헌 보고서에 따르면 전자레인지 건조는 오븐 건조보다 10~20배 빠릅니다.
마이크로웨이브 건조 공정의 에너지 이용률이 높은 이유는 마이크로파의 열이 젖은 재료 내부에서 직접 발생하기 때문이며 이로 인해 열 손실이 적고 열효율이 높습니다(최대 약 80). .
일반적으로 무게 250~300kg의 알약을 전자레인지로 건조할 때 소모되는 전력은 83kW에 불과하며 에너지 이용률은 70%에 이른다. 비교 연구에 따르면 특정 물질을 전기열로 건조하면 100kW가 소모되는 반면, 같은 양의 젖은 물질을 전자레인지로 건조하면 20kW만 소모되는 것으로 나타났습니다. 또한, 전자레인지 장비는 환경 및 소음 오염이 거의 없으며 가공 작업장에서 답답한 느낌이나 증기가 없어 작업 환경을 크게 개선할 수 있습니다.
무석삼락산업마이크로파기술응용유한회사에서 제공!