數顯真空干燥箱是利用負壓(真空)降低物料中水的沸點,通過傳導傳熱提供足夠的熱量來蒸發物料中多余水分的干燥方式。與常壓干燥相比,真空干燥可避免被干燥對象表面的硬化現象,也可回收有用或有害的物質,還可實現“綠色干燥”,因而在食品、制藥、化工和制革等行業得到較為廣泛的應用。
數顯真空干燥原理
數顯真空干燥的基本原理是基于傳熱傳質理論,即在物料、物料與周圍環境以及周圍環境本身這三者之間的傳熱傳質。下式是克拉珀龍-克勞修斯公式,它揭示了真空干燥的動力學特性。
Ps=4.4168LlnT/(V''-V')+C
式中V'',V'分別為氣體和液體水的比容,單位m3/kg;L為汽化潛熱,單位kJ/kg;Ps是在溫度T時的飽和蒸汽壓,單位MPa;T為溫度,單位K。
由公式可得出如下結論:
①水的汽化溫度隨壓力降低而降低,在真空條件下能實現低溫汽化,這就是真空干燥的理論基礎;
②在壓力Ps不變的情況下,對系統加熱,會有更多的液體汽化,使干燥速度加快;
③如果維持T不變,降低Ps,同樣會有更多的液體轉化為蒸汽,這也可以加快真空干燥速度。
溫度、壓強、真空干燥的關系
溫度和壓強都會影響真空干燥箱的效率。壓強越低,越有利于水分在較低溫度下汽化,但真空度過高不利于熱傳導,會影響物料加熱效果。物料在一定的溫度下,壓力在1000Pa以下時,蒸發和沸騰同時進行。水分升華速率取決于提供給升華界面熱量的多少、壓強的高低。物料的溫度高、壓強低,干燥速度就快。
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