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四環(huán)凍干實(shí)驗(yàn)型凍干機(jī)會(huì)影響其干燥速率的因素

點(diǎn)擊次數(shù):908更新時(shí)間:2022-08-09

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四環(huán)凍干實(shí)驗(yàn)型凍干機(jī)的工作原理:

  液態(tài)→固態(tài)→氣態(tài)的過(guò)程。在凍干過(guò)程中,溶質(zhì)顆粒之間的“液態(tài)橋"已被凍成“固態(tài)橋",兩顆粒間的相對(duì)位置已經(jīng)被固定下來(lái),并且兩顆粒之間不存在氣液界面的表面張力。隨著溶劑的不斷升華,“固橋"不斷減少,但兩顆粒之間的相對(duì)位置已不再發(fā)生變化,直至“固態(tài)橋"*消失。

四環(huán)凍干實(shí)驗(yàn)型凍干機(jī)冷凍干燥物料的過(guò)程其實(shí)就是傳熱和傳質(zhì)的過(guò)程,但是在使用中,有很多因素會(huì)影響其干燥速率,下面講一下:
  1、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。
  2、預(yù)凍速率
  冷凍時(shí)所形成的晶體大小在很大程度上影響干燥的速率和干燥后產(chǎn)品的溶解速度。速凍和慢凍過(guò)程具有以下差別:速凍產(chǎn)生的冰晶較小,慢凍產(chǎn)生的冰晶較大。大的冰晶有利于升華,小的冰晶不利于升華,快速凍結(jié)導(dǎo)致升華速率低,解吸速率快;慢速凍結(jié)導(dǎo)致升華速率快,解析速率慢。
  3、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(pán)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。
  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(lái)說(shuō),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,要提高干燥層中水蒸氣的逸出速率,一是提高升華界面的溫度,使界面水蒸氣壓增大;二是提高干燥室的真空度,降低干燥層表面的蒸汽壓。
  5、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(guò)程涉及到熱和質(zhì)(水蒸氣)的傳遞,因此,通過(guò)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。


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