由於微波加熱幹燥與常規幹燥方法相比，有著顯著的優越性和良好的經濟效益，因而近年來微波加熱幹燥在制藥工業中得到進壹步應用。綜觀目前用於藥品微波幹燥設備的現狀，只有微波幹燥機、微波帶式幹燥機、微波真空幹燥機、微波回轉真空幹燥機等，上述微波幹燥設備雖然均應用了微波技術，但總存在不完善之處，為了解決上述問題，常州科維機械制造有限公司最近研制了WDZ 型智能化微波真空連續幹燥機，這種新型微波幹燥機可實現在微波和真空環境中進行連續低溫幹燥作業。本文從微波幹燥機理入手，對智能化 微波真空連續幹燥機原理、結構和特點作壹闡述，同時對其應用進行分析。
1 微波幹燥機理
1.1 微波的性質
微波是壹種頻率非常高的電磁波，其頻率在300 MHz至300 kMHz 之間，波長在1 m 到1 mm 之間。電磁波波長大於1 m 為無線電波，小於1 mm 為光波。微波在傳輸過程中遇到不同種類的物質會產生反射、透射和吸收現象，這些現象的強弱則取決於物質本身的性質。
1.2 物料與微波場的關系
根據物料與微波場之間的相互關系，可分為4 類：
（1）導體，該種物料（如金屬）能反射微波，可用於貯存或引導微波，即導體可作為幹燥室和波導的材料；（2）絕緣體，也稱“無損耗介電體”，幾乎所有的絕緣體不反射也不吸收微波，而微波可以穿透絕緣體，因此這些材料（如陶瓷、玻璃、塑料等）可用作微波場中被加熱物料的支撐裝置；（3）介電體，其特性介於前二者之間，它們中的絕大部分材料可叫做“有損耗介電體”，能不同程度地吸收微波能量，並將之化為熱量；（4）鐵磁體，它們也吸收、反射和穿透微波，並同微波的磁場分量發生作用，且產生熱量，這種材料常作為保護或扼流裝置的材料，用來防止微波能量的泄漏。
1.3 微波加熱機理
微波幹燥依賴於微波加熱。微波的加熱機理完全不同於傳統的加熱方法（傳導、對流、輻射）。當微波照射到含水物料時，由於水分子是極性分子，極性分子排列從雜亂無章非極性狀態變成有序排列。當外電場方向反復變動時，極性分子相應隨之反復轉換，頻繁地擺動，在擺動過程中，造成分子間類似摩擦作用而產生大量熱量，物料的溫度也隨之升高。微波加熱就是利用介電損耗原理將微波能轉化成為物料加熱所需要的熱能[1]，物料吸收熱量與其物料電介質的損耗因子成正比。由於水（或其它溶劑）的電介質損耗因子比其他物質大得多，所以水（或其它溶劑）分子優先吸收微波能，水分子由物料內部向表面移動，繼續吸收微波能，水分變成水蒸汽而被排走，從而迅速完成幹燥的目的。
2 智能化微波真空連續幹燥機結構與特點
2.1 智能化微波真空連續幹燥機的結構
WDZ 型智能化微波真空連續幹燥機的結構，如圖1所示。由以下主要部分組成：幹燥筒體、微波發生系統、控制系統（PLC 控制動態顯示系統）、真空系統、傳動系統、排濕系統、破碎系統、加料和出料系統、清洗系統等。
智能化微波真空連續幹燥機的工作過程是：（1）啟動真空泵，對幹燥筒體3 內部抽真空；（2）啟動輸送傳送系統6 和破碎系統12；（3）啟動供料泵2，將料筒1 內的物料通過加料機構4 向輸送帶上噴散物料；（4） 啟動微波加熱系統5，此時幹燥過程開始，微波能迅速轉化為熱能，將物料中的濕分轉變為蒸汽，並經真空泵抽出排除；（5）連續幹燥好的物料經冷卻系統8 冷卻後破碎，由特殊設計的出料系統10、11 排出收集。
運行過程中，物料的溫度、輸送速度及加料量均根據工藝要求和物料實際幹燥狀態，依照PLC 內已編入的程序自動控制，使物料特性的保持和系統運行達到最佳效果。系統裝有液晶顯示屏，可顯示箱體內物料的幹燥狀態和各機構的運行狀況。
物料的濕分汽化後，部分蒸汽會在箱體內壁上冷凝為冷凝液，冷凝液沿箱壁流下收集並排出系統。
物料連續幹燥完畢後，先關閉微波發生系統，然後關停輸送系統，最後關閉真空系統，開啟放空口呼吸器，向幹燥機內部放入潔凈空氣以平衡箱內負壓。
幹燥機內部配置的清洗系統7，可方便地對內部進行清洗。
3.2 智能化微波真空連續幹燥機的結構
WDZ 型智能化微波真空連續幹燥機集微波技術、帶式連續運動技術、真空幹燥技術、自動控制技術於壹體，因而其凸現出以下特點：
（1）幹燥速度快。常規加熱方法采用熱空氣、燃氣、蒸汽或過熱蒸汽等對物料進行加熱，其實質是通過物料內部的溫度梯度來實現熱量傳遞的，因而加熱速度慢。而采用微波加熱，是利用微波場與物料的整體發生作用，在物料內迅速地產生熱效應，加熱速度很快，通常在幾秒中內便可完成加熱過程。
（2）幹燥均勻。在微波場中的物料進行的是“體積熱效應”[2]，從而避免了常規加熱系統中出現大的溫度梯度，即微波加熱的物料非常均勻，不會出現物料表面過熱和“結殼”的現象。同時，該機的被幹燥物料系連續、勻速地進行直線運動，使物料更能均勻地接受微波能量，因此大大有助於幹燥產品質量的提高。
（3）連續幹燥。該機內部采用能夠自動糾偏的特殊材料的輸送帶、破碎機構、加料槍和出料器等，從而可以進行大產量的連續幹燥作業。為此，在結構設計中妥善地解決了真空狀態下實現加料、出料和防止微波能泄漏等技術問題。
（4）低溫幹燥。壹方面，在微波場中，微波只與物料中的溶劑而不與基質相耦合，因此濕分就被加熱、汽化、排出，而濕分的載體（基質）則主要是通過熱傳導給熱，所以物料的溫度不高，即所謂“選擇性加熱”[3]；另壹方面，該機是在真空環境中對物料進行幹燥，從而大幅降低了溶媒的汽化溫度。幹燥物料溫度不高並可以對其控制，因此非常適宜於低融點、熱敏性類物料的幹燥。
（5）滅菌功能。由於微波的“生物效應”能在較低溫度下殺滅細菌，當其應用於藥品、食品幹燥時，在幹燥的同時，達到滅菌功能。
（6）物料收率高、操作簡易。在整個幹燥過程中，物料不會散失，其收料率極高，這對於貴重物料的幹燥顯得更為重要。同時，整個操作過程相當於自動進出料，使操作相對簡易。
（7）綜合應用高科技。該機運用了多項先進電子技術，如物料溫度的紅外遙測和控制、物料在幹燥過程中的動態顯示（攝像頭和顯示器）、PLC 控制等，提高了整機的技術含量。
（8）安全可靠。設備置有特殊結構的微波扼流裝置和真空密封機構，其微波漏能嚴格控制在國家標準以下（出廠檢驗距設備5 cm 處小於1 mW/ cm2）。
（9）清洗方便。設備內部多處裝設清洗球，可以方便地對內部進行有效地清洗。
（10）節能。由於微波加熱的可選擇性和上述各大特點，不僅節約了幹燥所需的加熱能源，同時節省了大量的動力能量，使幹燥的總能耗大大降低。
4 智能化微波真空連續幹燥機的應用
WDZ 型智能化微波真空連續幹燥機既具有微波幹燥的快速、均勻、節能等優點，又具有真空狀態下進行低溫幹燥的優勢，並且還能在輸送帶勻速直線的作用下，使其連續進料和出料，從而提高物料幹燥的效率。因此，凡是工業生產中的物料產品需要微波、真空、連續幹燥三個條件兼備的場合，其均可得以廣泛地應用。
WDZ 型智能化微波真空連續幹燥機主要用於醫藥、化工、食品等行業中粉狀、粒狀、片狀、條狀物料的幹燥，還特別適用於膏狀物料（如浸膏）的幹燥。
其中，由於膏狀物料的粘稠和熱敏等特殊的物性，壹直是幹燥領域的技術難題。如果采用真空類幹燥設備，由於真空狀態下傳導加熱速度很慢，則幹燥時間長、且不均勻；又如采用不能連續出料的微波真空幹燥機，其最大的缺點是幹燥物料處於靜止狀態，不同位置的物料接受的微波能差異很大，嚴重影響幹燥質量；再如選擇其它類幹燥機設備，則會存在加熱裝置體積較大與幹燥速度慢的不完善之處。總之，智能化微波真空連續幹燥機克服了上述諸多幹燥設備的不完善之處，對於極難幹燥的浸膏類物料，也已取得了非常滿意的效果。
5 結論
本文從微波幹燥機理入手，對常州科維機械制造有限公司最近研制的WDZ 型智能化微波真空連續幹燥機的原理、結構和特點作了闡述，並得到以下結論：
（1）設備在采用微波能源和真空技術的同時，還運用了動態結構和幹燥過程動態顯示手段，讓物料在幹燥器內作直線連續運動，使物料在微波場中和真空環境下完成幹燥的全過程，從而使接收到的微波總能基本壹致，物料的幹燥程度也基本相同，使物料幹燥均勻，並實現了連續幹燥作業，從而大大克服了間歇幹燥產量低、操作不便等弊病。
（2）設備還同時采用了真空幹燥技術，其汽化溫度大大降低，物料中的濕分能迅速變成蒸汽，使物料在低溫下進行幹燥，特別適宜於低融點、熱敏性類物料的幹燥，特別適用於粘稠、膠狀、極難幹燥的浸膏類物料場合