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怎样提高冻干机的冻干速率?

  来源:www.zgxmjx.com
  冻干机的整个冷冻干燥过程实际上就是同时进行传热和传质(水蒸气)的过程。热和质的传递速率会影响干燥的速率,从而影响整个冷冻干燥周期。所有影响热和质传递的因素都会影响干燥的速率,下面我们来仔细分析一下。
  1.材料的形态和组分
  根据冻干材料的形态,它通常分为固体和液体。固体的形状和液体浓度对冷冻干燥速率具有很大的影响。
  2.装量
  将材料进行冻干的时候,将其包装到容器中以后,表面积与材料厚度之间存在相应的比例,即冻干与装载量有关。较小的表面积和厚度有利于水的升华,易于冷冻干燥,质量比较理想。通常情况下,材料的厚度越薄,传热和传质速度就会越快,干燥时间也就越短。但是,如果材料的厚度比较薄,则每批冷冻干燥区域中每批干燥的材料是比较少的,对提高单位冻干面积和单位时间的产量不利。
  3.预速冻率
  在冷冻过程中形成的晶体的尺寸在很大程度上影响干燥速率和干燥后产物溶解的速率。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是比较大的。大冰晶有利于升华,而小冰晶则不利于升华。快速冷冻导致低的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分解速率。
  4.干燥室的压力
  干燥室中的压力会影响传热和传质的速度。对于传质而言,压力是越低越好,对于传热而言,压力是越高越好。传质速率的大小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溢出率,可以提高升华界面的温度,来增加界面水蒸气的压力。这是为了增加干燥室的真空度并降低干燥层表面上的蒸气压。

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