1. 對物料的形狀處理和濃度調(diào)整
對于固體物料,如果沒有過高的形狀要求,,可通過切割處理來增大傳熱傳質(zhì)面積,從而加快凍干速率,,減少凍干時間,;如果物料的形狀要求高,不允許切割,,可采取穿刺處理,,以利于物料內(nèi)部的水蒸氣逸出,通過強化傳質(zhì)過程來提高凍干速率,。
對于液體原料,,若含較多膠體物質(zhì),當濃度較高時,,適當降低物料的濃度就有助于提高凍干速率,。但是,物料濃度也不宜過低,,否則會因除去的水分太多而增加能量消耗,,且易造成水蒸氣擴散孔道堵塞,降低凍結(jié)速率,。若液體原料含水量很高,,如含水量高達80%以上,凍干前應(yīng)盡可能先將其濃縮,,以提高干燥速率,。
2.干燥工藝聯(lián)合使用
依據(jù)物料的特性,將兩種及兩種以上的干燥方式按照優(yōu)勢互補的原則,分階段干燥的復合干燥技術(shù)稱為聯(lián)合干燥,。真空凍干與熱風干燥組合干燥,、先真空凍干再通風干燥、微波真空與真空凍干組合干燥等聯(lián)合干燥技術(shù),,對一定物料,,同僅用真空冷凍干燥技術(shù)相比,均體現(xiàn)出了節(jié)能優(yōu)勢,。
3.真空冷凍干燥系統(tǒng)
對于凍干機的真空冷凍干燥系統(tǒng),,應(yīng)從凍干機真空度的維持、制冷系統(tǒng)和干燥系統(tǒng)三個方面采取節(jié)能措施,。首先,,低真空度對熱量向外擴散有利,但同時水汽向外擴散的阻力也會增加,;高真空度時結(jié)果相反,。真空度越高,維持真空所需的能耗就比較大,。因此,,選擇合適的真空度有利于降耗。其次,,降低冷凝溫度,、提高蒸發(fā)溫度、采用科學合理的傳熱方式,、采用自動系統(tǒng)以及實現(xiàn)能量綜合利用都利于凍干過程能耗的減少,。
4.改進加熱方式和加熱溫度
凍干機的傳熱方式大致可分為:傳導、對流,、熱輻射和微波加熱,。對大厚度物料,凍干宜采用微波加熱,,而小厚度物料凍干,,宜采用表面加熱,即接觸式傳導和輻射加熱,;至于厚度的分界點,,則視不同物料性質(zhì)決定。
加熱溫度的控制包括凍結(jié)層和已干層的溫度控制,。在保證物料不發(fā)生融化的情況下,,凍結(jié)層溫度溫度越高越好。在不使物料變性或已干層結(jié)構(gòu)崩解的前提下,,盡量采用較高的已干層溫度,,以縮短干燥時間,。
5.控制預(yù)凍速度和料盤裝載量
預(yù)凍速度影響冰晶的形成,較快的凍結(jié)速率冰晶較小,,不利于升華,,脫水時間長,但干后溶解快,。較慢的凍結(jié)速率冰晶較大,,,對干燥脫水有利,,但干后溶解慢,。另外,單位面積料盤上,,物料堆積的厚度愈薄,,傳熱和傳質(zhì)速度越快,干燥時間愈短,。但是,,物料厚度薄則單位凍干面積上每批次干燥的物料少,對提高單位凍干面積和單位時間產(chǎn)量不利,。所以,,選擇合適的料盤裝載量和降溫速率可以降低能耗。
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