這些因素都會(huì)影響冷凍干燥機(jī)的速率
發(fā)布時(shí)間:2020/9/25 點(diǎn)擊次數(shù):2575
冷凍干燥機(jī)的原理其實(shí)也是并不復(fù)雜,冷凍干燥分兩個(gè)過程,這兩個(gè)過程分別是冷凍和干燥。冷凍就是將含有水分的被處理物質(zhì),我們先將它冷凍成固態(tài)。然后我們執(zhí)行干燥的過程,就是將冷凍好的物質(zhì)中水分從我們的固態(tài)轉(zhuǎn)化成氣態(tài),稱這是一種升華的過程,這樣的過程其實(shí)也是一個(gè)干燥處理的過程。通過這種方法可很輕易的去除被處理物質(zhì)中的水分,這樣的話,被處理的物質(zhì)就可以讓我們很容易保存,這樣的保存會(huì)有很長(zhǎng)的時(shí)間。
在大量升華過程,雖然擱板和制品溫度有很大懸殊,但由于板溫、凝結(jié)器溫度和真空溫度基本不變,因而升華吸熱比較穩(wěn)定,制品溫度相對(duì)恒定。隨著制品自上而下層層干燥,冰層升華的阻力逐漸變大。制品溫度相應(yīng)也會(huì)小幅上升。直至用肉眼已不到冰晶的存在。
但是因?yàn)槟承┰驎?huì)影響冷凍干燥機(jī)的速率,下文讓我們一起來分析下:
1、傳熱方式傳熱方式:按傳統(tǒng)的分類可劃分為:傳導(dǎo)、對(duì)流、熱輻射和介質(zhì)加熱(微波加熱)。由于升華干燥的過程涉及到熱和質(zhì)(水蒸氣)的傳遞,因此,通過何種傳熱方式將熱量更為有效地傳給物料,對(duì)干燥速率有較大的影響。
2、裝量:物料在凍干時(shí),分裝到容器中后存在一定的表面積與物質(zhì)厚度之比,亦即凍干與裝量有關(guān)。表面積、厚度小有利于水分升華,容易凍干且質(zhì)量理想。干燥時(shí),單位面積料盤上被干燥的濕重裝載量是決定干燥時(shí)間的重要因素,一般情況下,物料堆積的厚度愈薄,傳熱和傳質(zhì)速度越快,干燥時(shí)間愈短。但是,物料厚度薄則單位凍干面積上每批次干燥的物料少,對(duì)提高單位凍干面積和單位時(shí)間產(chǎn)量不利。
3、物料的形態(tài)與組分:根據(jù)凍干物料的形態(tài)通常分為固體和液體。固體的形態(tài)和液體的濃度對(duì)冷凍干燥速率的影響較大。
4、干燥室內(nèi)壓力:干燥室內(nèi)壓力高低影響到傳熱和傳質(zhì)的速率,就傳質(zhì)而言,壓力越低越好,而對(duì)于傳熱來說,壓力越高越好。傳質(zhì)速率的大小,主要由升華界面與干燥層表面的溫度和壓力所決定,要提升干燥層中水蒸氣的逸出速率,一是提高升華界面的溫度,使界面水蒸氣壓變大;二是提升干燥室的真空度,降低干燥層表面的蒸汽壓。