影響凍干機干燥速率的因素
凍干機冷凍干燥的整個過程其實就是傳熱和傳質(zhì)(水蒸氣)同時進行的過程,熱和質(zhì)的傳遞速率共同影響干燥速率,從而影響凍干機整個凍干周期,所有影響熱和質(zhì)傳遞的因素均會影響干燥速率。
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。凍干機固體的形態(tài)和液體的濃度對冷凍干燥速率的影響較大。
2、預凍速率
冷凍時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。
3、裝量
物料在凍干時,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。干燥時,單位面積料盤上被干燥的濕重裝載量是決定干燥時間的重要因素,一般情況下,物料堆積的厚度愈薄,傳熱和傳質(zhì)速度越快,干燥時間越短。
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,使界面水蒸氣壓增加;二是提高凍干機的真空度,降低干燥層表面的蒸汽壓。
5、傳熱方式傳熱方式
按傳統(tǒng)的分類可劃分為:傳導、對流、熱輻射和介質(zhì)加熱(微波加熱)。由于凍干機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,對干燥速率有較大的影響。