一种片剂药品微波节能干燥方法及装置与流程

本发明涉及微波干燥，尤其涉及一种片剂药品微波节能干燥方法及装置。

背景技术：

1、当下，医药行业发展迅速，化学药片剂的干燥方式也逐渐增多。目前，片剂药品(简称片剂)的干燥以热风干燥为主，这一干燥方法准备工作复杂、干燥步骤繁琐、消耗能量极多。在此背景下，大力推行其它干燥方式替代热风干燥法是当前的主要趋势。微波干燥是一种利用微波能量进行快速干燥的方法，其作为一种新型干燥方式，可代替传统的热风干燥方法，其利用被烘干物料的吸波性和微波的穿透性来实现干燥，在微波的作用下，水分子发生高频摩擦产生热量，水分蒸发，进而使物料变干燥。微波干燥具有效率高、速度快、可达到绝干的优势，在干燥食品、宠物饲料、药品、木材等方面均具有应用。

2、在微波领域，能量以功率来衡量，微波能量与其频率、振幅等相关，而微波频率越高，升温速率越快，但微波波长也随之越短，其穿透能力越小。针对片剂药品的微波干燥，现有微波干燥装置或干燥方式多是直接设定某一恒定的微波频率进行设定时间的微波干燥，整个干燥过程功耗高，能耗高，将会导致部分能量的损失浪费，而且采用恒定微波频率进行干燥，还可能存在干燥效果差，甚至会致使片剂药效失效的问题。目前，微波干燥往往依靠操作人员根据实际经验进行频率设置或手动调控，无法对微波发生器产生的微波频率进行高效、高频自动调节，无法根据当前片剂的干燥情况进行实时自动调控，能耗高且无法获取更优的微波干燥效果。

技术实现思路

1、为解决上述现有技术的不足，本发明提供了一种片剂药品微波节能干燥方法及装置，考虑微波发生器的控制效果与控制频率对微波干燥效果与能量损失的影响进行优化改善，提出针对利用微波发生器进行片剂微波干燥的特定控制方法，根据检测的干燥箱内的温湿度变化及其与设定值的对比，分阶段的对微波释放频率进行精确控制，明确每一阶段微波释放频率增加、减少及恒定的控制方式，避免始终采用恒定微波频率干燥而造成能耗损失以及干燥效果差的问题，保障片剂干燥效果，降低微波干燥能耗，实现节能减排。

2、第一方面，本发明提供了一种片剂药品微波节能干燥方法。

3、一种片剂药品微波节能干燥方法，将片剂药品放入干燥箱中进行微波干燥，干燥过程中依次进入预干燥、正式干燥、余热干燥和干燥完成阶段，包括：

4、根据待干燥的片剂药品的类型，预设微波干燥的多项参数；

5、以最低微波频率和恒定排湿功率开始进行微波干燥，获取微波干燥过程中干燥箱内的实时温湿度；

6、在预干燥阶段，根据实时温湿度与多项预设参数的对比，对微波频率进行递加调节，直至达到最高微波频率；

7、在正式干燥阶段，保持最高微波频率进行干燥；

8、在余热干燥阶段，根据实时温湿度与多项预设参数的对比，对微波频率进行递减调节，直至达到最低微波频率；

9、在干燥完成阶段，保持最低微波频率进行干燥，直至干燥完成。

10、第二方面，本发明提供了一种片剂药品微波节能干燥装置。

11、一种片剂药品微波节能干燥装置，执行第一方面所述的一种片剂药品微波节能干燥方法的步骤，所述装置包括干燥箱，所述干燥箱两侧分别设有进料口和出料口；

12、所述干燥箱内顶部设有温湿度传感器、微波发生器和干燥箱排湿器，所述干燥箱侧面设有干燥箱观察窗，所述干燥箱内部中下位置设有电动门，所述电动门下方设有斜坡面，所述斜坡面连通出料口；

13、所述温湿度传感器、微波发生器、干燥箱排湿器和电动门均与外部控制器电连接，外部控制器用于接收温湿度传感器采集并传输的温湿度参数、调控微波发生器的微波发射频率、调控干燥箱排湿器的运行以及控制电动门的开闭。

14、以上一个或多个技术方案存在以下有益效果：

15、1、考虑到微波干燥过程中，微波释放频率的调节条件苛刻、调节精度低、调节前后频率变化幅度大，且通常微波释放频率只受温度影响从高到低进行调节，为此，本发明提出了一种特定的微波发生器控制方法，以实现对微波释放频率的最佳控制，该方法是一种实用的、可扩展的控制方法，将有助于考虑药品干燥过程中节能规划的决策，从而最大限度的降低医药行业制药过程中(具体指药品干燥过程中)的能源消耗、能源使用与经济成本。

16、2、本发明所提供的一种片剂药品微波节能干燥方法及装置，从微波及电控制出发，分析制药过程中的能耗与效果，实现最优微波节能干燥，具体的，根据检测的干燥箱内的温湿度变化及其与设定值的对比，分阶段的对微波释放频率进行精确控制，明确每一阶段微波释放频率增加、减少及恒定的控制方式，避免始终采用恒定微波频率干燥而造成能耗损失以及干燥效果差的问题，保障片剂干燥效果，降低微波干燥能耗，实现节能减排。

17、3、本发明是在传统微波干燥装置档位控制的基础上进行改进的创新性控制方法，通过解决特定问题使控制方法能够实现对微波发生频率的高频高效控制。首先，针对微波干燥过程中的节能需求提出了两阶段的节能方式，以减少干燥过程中的能量消耗；其次，提出一种微波释放频率变化方法，即控制整个干燥过程中的微波释放频率以一种形似二次函数的曲线进行实时变化；然后，考虑到干燥过程中温度和湿度均有变化，提出基于温度变化量确定是否进行频率调节、基于湿度变化量确定频率调节幅度的具体实施方式；最后，根据实际干燥过程的温度湿度变化将整个微波释放频率调节过程分成两段，确定微波释放频率的增量与减量方案，将两种节能方法同时应用，在保障片剂药品干燥效果的同时，有效提高微波干燥装置的节能能力。

18、4、本发明是在对药品微波干燥过程中进行节能提效的角度提出的，将干燥过程中温度湿度的变化量视为主要变量，以达到节能高效的经济效益；而且这一方法不仅限于将节能目标着重于药品干燥的后期过程，而是将节能目标分散到片剂药品干燥前期与干燥后期两段干燥过程，从而实现对微波干燥整个过程最大的节能优化。

19、5、本发明所提出的干燥方法及干燥装置，不仅可适用于药品干燥，还可以根据具体物品的特性调整微波参数等，实现对许多其他物品如农产品(大豆、坚果等)、草药、木材、纸张、食物、建筑材料(如混凝土、石膏)等多种物品的干燥，具有良好的适用性和可扩展性。

技术特征：

1.一种片剂药品微波节能干燥方法，其特征是，将片剂药品放入干燥箱中进行微波干燥，干燥过程中依次进入预干燥、正式干燥、余热干燥和干燥完成阶段，包括：

2.如权利要求1所述的片剂药品微波节能干燥方法，其特征是，预设微波干燥的多项参数，包括预设温湿度采集时间间隔、多级微波调节频率、最高微波频率和最低微波频率，以及第一、第二目标温度值和第一、第二目标湿度值，以及第一、第二温变对比值)和第一、第二湿变对比值；所述多级微波调节频率包括一级、二级、三级、四级微波调节频率。

3.如权利要求1所述的片剂药品微波节能干燥方法，其特征是，获取干燥箱内的初始温湿度，以初始温湿度为检测温湿度；以最低微波频率和恒定排湿功率开始进行微波干燥，每隔预设温湿度检测时间间隔，获取干燥箱内的当前温湿度和当前微波频率。

4.如权利要求1所述的片剂药品微波节能干燥方法，其特征是，在预干燥阶段中：

5.如权利要求4所述的片剂药品微波节能干燥方法，其特征是，根据对比结果递增调整微波发射频率，包括：

6.如权利要求1所述的片剂药品微波节能干燥方法，其特征是，在正式干燥阶段中：

7.如权利要求1所述的片剂药品微波节能干燥方法，其特征是，在余热干燥阶段中：

8.如权利要求7所述的片剂药品微波节能干燥方法，其特征是，根据对比结果递减调整微波发射频率，包括：

9.如权利要求1所述的片剂药品微波节能干燥方法，其特征是，在干燥完成阶段中：

10.一种片剂药品微波节能干燥装置，其特征是，执行如权利要求1-9任一项所述的片剂药品微波节能干燥方法的步骤，所述装置包括干燥箱，所述干燥箱两侧分别设有进料口和出料口；

技术总结本发明公开一种片剂药品微波节能干燥方法及装置，涉及微波干燥技术领域，微波干燥过程中依次进入预干燥、正式干燥、余热干燥和干燥完成阶段，包括：根据待干燥片剂药品的类型，预设微波干燥的多项参数；以最低微波频率和恒定排湿功率开始微波干燥，获取干燥箱内的实时温湿度；在预干燥阶段，根据实时温湿度与多项预设参数的对比，对微波频率进行递加调节，直至达到最高微波频率；在正式干燥阶段，保持最高微波频率进行干燥；在余热干燥阶段，根据实时温湿度与多项预设参数的对比，对微波频率进行递减调节，直至达到最低微波频率；在干燥完成阶段，保持最低微波频率进行干燥，直至干燥完成。本发明能够保障片剂干燥效果，降低微波干燥能耗。技术研发人员：梁小姣,冯媛媛,姜吉平,姜鹏,刘宁,韩冬,张风棣,孙涛,李鹏飞,王建华,张瑞春,李文杰,王艳冲,扈玉民,张景滨,徐晓辉,解昌顺,耿浩文,丁浩,安冉,张玉龙,张文强,林鹏远,周丽娟,于晶,曲洁,孟娜娜,秦凯娜受保护的技术使用者：国网山东省电力公司东营供电公司技术研发日：技术公布日：2024/7/15