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真空干燥的原理及應(yīng)用

閱讀:1665      發(fā)布時(shí)間:2022-12-14
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  真空干燥又叫解析干燥、減壓干燥,是一種將物料置于真空負(fù)壓條件下,并適當(dāng)通過(guò)加熱達(dá)到負(fù)壓狀態(tài)下的沸點(diǎn)或者通過(guò)降溫使得物料凝固后通過(guò)熔點(diǎn)來(lái)干燥物料(即真空冷凍干燥,真空干燥的一種)的干燥方式。
  從環(huán)境保護(hù)的意義上來(lái)看,真空干燥也稱(chēng)“綠色干燥”。
  真空干燥的原理
  在常壓下的各種加熱干燥方法,因物料受熱,其色、香、味和營(yíng)養(yǎng)成分會(huì)受到一定程度的損失。如果采用真空干燥的方法,由于處于負(fù)壓狀態(tài)下隔絕空氣使得部分在干燥過(guò)程中容易發(fā)生氧化等化學(xué)變化的物料能更好地保持原有的特性,就能減少品質(zhì)的損失。
  比如說(shuō),應(yīng)用在食品領(lǐng)域中時(shí):真空干燥就是將被干燥的食品物料放置在密閉的干燥室內(nèi),在用真空系統(tǒng)抽真空的同時(shí),對(duì)被干燥物料適當(dāng)不斷加熱,使物料內(nèi)部的水分通過(guò)壓力差或濃度差擴(kuò)散到表面,水分子在物料表面獲得足夠的動(dòng)能,在克服分子間的吸引力后,逃逸到真空室的低壓空氣中,從而被真空泵抽走除去。
  真空干燥的特點(diǎn)
  1.真空干燥適用于熱敏性物料,或高溫下易氧化的物料,或排出的氣體有價(jià)值或有毒害、有燃燒性的物料。
  2.干燥時(shí)所采用的真空度和加熱溫度范圍較大,通用性較好。
  3.干燥的溫度低,無(wú)過(guò)熱現(xiàn)象,水分易于蒸發(fā),干燥時(shí)間短,
  4.減少物料與空氣的接觸機(jī)會(huì),能避免污染或氧化變質(zhì)。
  5.干燥產(chǎn)品可形成多孔結(jié)構(gòu),呈松脆的海綿狀,易于粉碎,有較好的溶解性、復(fù)水性,有較好的色澤和口感。
  6.揮發(fā)性液體可以回收利用。
  在真空干燥過(guò)程中,干燥室內(nèi)的壓力始終低于大氣壓力,氣體分子數(shù)少,密度低,含氧量低,因而能干燥容易氧化變質(zhì)的物料、易燃易爆的危險(xiǎn)品等。對(duì)藥品、食品和生物制品能起到一定的消毒滅菌作用,可以減少物料染菌的機(jī)會(huì)或者抑制某些細(xì)菌的生長(zhǎng)。
  真空干燥的應(yīng)用
  真空干燥技術(shù)已廣泛應(yīng)用于醫(yī)藥、化工、食品、電子、中藥等行業(yè)的熱敏性物料干燥。如在保健食品的生產(chǎn)中,尤其是天然產(chǎn)物的提取物干燥,因天然產(chǎn)物中很多功效成分不耐高溫而廣泛采用真空干燥。
  常見(jiàn)的真空干燥設(shè)備有:真空干燥箱,連續(xù)真空干燥設(shè)備等。常用的真空干燥箱由干燥柜、冷凝器和冷凝液收集器組成的冷凝系統(tǒng)與真空泵三部分組成。
  作為真空干燥設(shè)備中的核心設(shè)備——真空泵,在真空干燥領(lǐng)域發(fā)揮著舉足輕重的作用,在一定程度上來(lái)說(shuō),真空泵會(huì)直接影響到真空干燥箱的使用。因此在真空泵選型上要尤為用心。
  真空泵在真空干燥中的應(yīng)用
  真空泵有單級(jí)旋片真空泵、雙級(jí)旋片真空泵、羅茨泵、干式螺桿泵,真空系統(tǒng)有單級(jí)羅茨機(jī)組、雙級(jí)羅茨機(jī)組,結(jié)合工況選擇適合的真空泵產(chǎn)品。比如鋰電池干燥領(lǐng)域,使用較多的真空泵有干泵、單級(jí)泵和雙級(jí)泵。
  比如,旋片真空泵應(yīng)用于真空干燥中時(shí),通過(guò)間隙抽濕可降低物料中水汽含量,使得物料內(nèi)水等溶液獲得足夠的動(dòng)能脫離物料表面。真空干燥由于處于旋片真空泵所制造的真空狀態(tài)下(即負(fù)壓狀態(tài)下)能隔絕空氣使得部分在干燥過(guò)程中容易氧化等化學(xué)變化的物料更好的保持原有的特性,也可以通過(guò)注入惰性氣體后通過(guò)旋片真空泵抽真空的方式更好的保護(hù)物料。

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