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影响冷冻干燥机速率的几个因素

冻干机的冻干整个过程实际上是同时进行传热传质(水蒸气)的过程。传热和传质速率共同影响干燥速率,从而影响整个冷冻干燥周期。影响传热和传质的所有因素都将影响干燥速率,简单分析如下:

1.材料的形式和组成
根据冻干物料的形式,通常分为固态和液态。固体的形状和液体的浓度对冷冻干燥速率具有更大的影响。

2,预冻率
冷冻过程中形成的晶体的尺寸极大地影响干燥速率和干燥产物的溶解速率。快速冷冻和缓慢冷冻的过程具有以下差异:快速冷冻产生的冰晶较小,而缓慢冷冻产生的冰晶较大。大冰晶对升华有益,而小冰晶对升华不利。快速冷冻导致低升华速率和快速解吸速率;缓慢的冷冻导致快速的升华速率和缓慢的分解速率。

3,数量
将材料冻干时,将其分成容器后,表面积与材料厚度之间存在一定比例,即冻干与体积有关。较小的表面积和厚度有利于水升华,易于冷冻干燥,质量理想。在干燥过程中,托盘每单位面积的干湿重负荷是确定干燥时间的重要因素。通常,材料堆积的厚度越薄,传热和传质速度越快,干燥时间越短。然而,如果材料的厚度薄,则每批每单位冷冻干燥面积干燥的材料将更少,这不利于改善单位冷冻干燥面积和每单位时间的产量。

4.干燥室中的压力
干燥室中的压力会影响传热和传质的速率。就传质而言,压力越低越好,而对于传热而言,压力越高越好。传质速率主要取决于升华界面和干燥层表面的温度和压力。为了增加干燥层中水蒸气的逸出率,一种是提高升华界面的温度,以增加界面的水蒸气压力。它提高了干燥室的真空度并降低了干燥层表面上的蒸气压。

5.传热方法传热方法
按传统分类可分为:传导,对流,热辐射和介质加热(微波加热)。由于升华干燥过程涉及热量和质量(水蒸气)的传递,因此热量更有效地传递到材料的传热方法对干燥速率有更大的影响。

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