真空干燥原理:
真空干燥方式各種各樣究其根本而言可分為通過(guò)沸點(diǎn)和通過(guò)融點(diǎn)兩種.
一、通過(guò)沸點(diǎn)干燥
干燥過(guò)程中,液體水分汽化有軸蒸發(fā)和沸騰兩種方式.水在沸騰時(shí)的汽化速度比在蒸發(fā)時(shí)的汽化速度快得多,水分蒸發(fā)變成蒸汽可以在任何溫度下進(jìn)行.水分沸騰變成蒸汽,只能在特定溫度下進(jìn)行,但是當(dāng)降低壓強(qiáng)的時(shí)候,水的沸點(diǎn)也降低.例如,在19 .6kPa氣壓下,水的沸點(diǎn)即可降到60°C.真空干燥機(jī)就是在真空狀態(tài)下,提供熱源,通過(guò)熱傳導(dǎo)、熱輻射等傳熱方式供給物料中水分足夠的熱量,使蒸發(fā)和沸騰同時(shí)進(jìn)行,加快汽化速度.同時(shí),抽真空又快速抽出汽化的蒸汽,并在物料周?chē)纬韶?fù)壓狀態(tài),物料的內(nèi)外層之間及表面與周?chē)橘|(zhì)之間形成較大的濕度梯度,加快了汽化速度,達(dá)到快速干燥的目的.
真空干燥過(guò)程受供熱方式、加熱溫度、真空度、冷卻劑溫度、物料的種類(lèi)和初始溫度及所受壓緊力大小等因素的影響,通常供熱有熱傳導(dǎo)、熱輻射和兩者結(jié)合三種方式.
二、通過(guò)融點(diǎn)干燥（又稱(chēng)之為冷凍干燥）
干燥過(guò)程中首先將將濕物料（或溶液）在較低溫度下（-10—-50℃）凍結(jié)成固態(tài),然后在高度真空（130～0.1Pa）下,將其中固態(tài)水分直接升華為氣態(tài)而除去的干燥過(guò)程,也稱(chēng)升華干燥.
實(shí)現(xiàn)這種真空干燥的必要條件是干燥過(guò)程的壓力應(yīng)低于操作溫度下冰的飽和蒸汽壓.?？刂圃谙鄳?yīng)溫度下冰的飽和蒸氣壓的1/2—1/4.如一40℃時(shí)干燥,操作壓力應(yīng)為2.6.7Pa.
濕物料也可以不預(yù)凍,而是利用高度真空時(shí)水分汽化吸熱而將物料自行凍結(jié).這種凍結(jié)能量消耗小,但對(duì)液體物料易產(chǎn)生泡沫或飛濺現(xiàn)象而遭致?lián)p失,同時(shí)也不易獲得多孔性的均勻干燥物.
一般情況下,熱量由加熱介質(zhì)通過(guò)干燥室的間壁供給,因此,既要供給濕物料的熱量以保證一定的干燥速率,又要避免冰的溶化.
干燥過(guò)程中升華溫度一般為-35—-5℃,其抽出的水分可在冷凝器上冷凍聚集或直接為真空泵排出.若升華時(shí)需要的熱量直接由所干燥的物料供給,這種情況下,物料溫度降低很快,以致于冰的蒸汽壓很低而使升華速率降低