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影響冷凍干燥機(jī)速率的各種因素

閱讀:1387      發(fā)布時(shí)間:2019-12-6
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 冷凍干燥機(jī)冷凍干燥的整個(gè)過(guò)程其實(shí)就是傳熱和傳質(zhì)(水蒸氣)同時(shí)進(jìn)行的過(guò)程,,熱和質(zhì)的傳遞速率共同影響干燥速率,,從而影響整個(gè)凍干周期,所有影響熱和質(zhì)傳遞的因素均會(huì)影響干燥速率,,簡(jiǎn)單分析如下:
  
  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,、傳熱方式傳熱方式
  
  按傳統(tǒng)的分類(lèi)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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