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真空干燥机的基本原理

作者:admin时间:2021-10-19 07:24:00180 次浏览

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真空干燥机的基本原理 干燥物料的方法有很多,采用真空干燥技术可以隔绝空气,防止物料发生氧化等化学变化,避免物料失去原有的特性。真空干燥的方式各种各样,但从根本上来讲,主要...

真空干燥机的基本原理
干燥物料的方法有很多,采用真空干燥技术可以隔绝空气,防止物料发生氧化等化学变化,避免物料失去原有的特性。真空干燥的方式各种各样,但从根本上来讲,主要是通过沸点和熔点两种方式进行干
燥的。
通过沸点干燥
在通过沸点干燥过程中,有两种方式可让液态水汽化,分别为蒸发和沸腾。液态水在沸腾时的汽化速度要比在蒸发时的汽化速度快得多。任何温度下液态水都能通过蒸发汽化成水蒸气,但是液态水必须在
特定温度下才能沸腾汽化成水蒸气,这个特定温度随压强的变化而改变,压强降低,水的沸点也跟着降低。例如,在47.3kPa大气压下,液态水的沸点为80°C。
而真空干燥机的工作原理就是基于真空干燥的原理,在真空条件下,通过热传导、热辐射等方式为物料提供足够的热量,使物料在真 空干燥机内部同时发生蒸发和沸腾现象,以达到物料中水分快速汽化的
目的。同时,对物料进行抽真空处理,使物料周围形成真空负压状态,以便汽化形成的水蒸气快速被真空泵抽出,这样物料的内外层之间、物料表面和周围介质之间会形成较大的湿度梯度,加快汽化速度,达
到干燥的目的。
在真空干燥的过程中,受到供热方式、加热温度、真空度、冷却剂温度、物料的种类 、初始温度及物料所受压紧力大小等因素的影响,通常通过热传导热辐射或两者结合的方式进行供热。
通过熔点干燥
在通过熔点干燥过程中,首先将液体形态的物料在低温下( -50~-10°C )冻结成固体形态,然后在高度真空下,直接将物料中的固态水分升华为气态而除去,以达到干燥的目的,这个过程也称为升华干燥
或者真空冷冻干燥。
为为使熔点干燥顺利进行,必要条件是熔点干燥过程中操作温度下的压力应该低于冰的饱和蒸气压。通常压力控制在相应温度下冰的饱和蒸气压的25% ~ 50%。当干燥温度为40°C时,压励应该为2.7~6.
7Pa。
液体形态的物料也可以不进行预冻处理,而是利用高度真空时水汽化吸热的原理,使物料自行冻结。这种方式的优点是能量消耗少,缺点是容易使液体形态的物料飞溅或产生泡沫,造成损失。同时,这种
冻结方式也不易于使干燥物获得多孔性和均匀性。
通常情况下,通过热传导的方式,由干燥机的间壁给液态物料供给能量,此时 ,既要保证液态物料的干燥速率,又要确保被冻结的固态物料中的冰不被融化。
在熔点干燥过程中,升华温度一般为-35 ~ -5°C ,升华出来的气态水在冷凝管上液化后,顺着冷凝管排出或者直接由真空泵排出。在升华过程中,若是热量来自于被干燥的固态物料,则会导致物料的温度
快速降低,从而使冰的蒸气压变低,以至于升华速率变慢。

在真空干燥技术这个领域中,经过了将近二十年的发展, 国内的真空干燥技术也逐渐趋于成熟,可以更好地满足客户的实际需求。但是相对于国外,国内的真空干燥技术发展较慢,对于大型的真空干燥设
备,国外仅用十天左右就可以完成抽真空工作,而国内最快也要用一个多月的时间,并且国外真空干燥设备系列产品的寿命和效率也高于国内的真空干燥设备,很明显在这个领域还需要不断地创新与发展, 以
缩小与国外真空干燥技术方面的差距。如今,面对世界倡导绿色环保型”设备的大环境下,真空干燥设备在世界范围内的需求也必将逐年增加,市场前景非常广阔。

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