影響冷凍干燥機(jī)速率的因素分析

  冷凍干燥機(jī)的冷凍干燥的整個(gè)過程其實(shí)就是傳熱和傳質(zhì)(水蒸氣)同時(shí)進(jìn)行的過程，熱和質(zhì)的傳遞速率共同影響干燥速率，從而影響整個(gè)凍干周期，影響熱和質(zhì)傳遞的因素均會(huì)影響干燥速率。歸納起來影響熱和質(zhì)傳遞的因素主要有：

  1、物料的形態(tài)與組分

  根據(jù)凍干物料的形態(tài)通常分為固體和液體。固體的形態(tài)和液體的濃度對(duì)冷凍干燥速率的影響較大。

  2、預(yù)凍速率

  冷凍時(shí)所形成的晶體大小在很大程度上影響干燥的速率和干燥后產(chǎn)品的溶解速度。速凍和慢凍過程具有以下差別：速凍產(chǎn)生的冰晶較小，慢凍產(chǎn)生的冰晶較的冰晶有利于升華，小的冰晶不利于升華，快速凍結(jié)導(dǎo)致升華速率低，解吸速率快;慢速凍結(jié)導(dǎo)致升華速率快，解析速率慢。

  3、裝量

  物料在凍干時(shí)，分裝到容器中后存在一定的表面積與物質(zhì)厚度之比，亦即凍干與裝量有關(guān)。表面積、厚度小有利于水分升華，容易凍干且質(zhì)量理想。干燥時(shí)，單位面積料盤上被它干燥的濕重裝載量是決定干燥時(shí)間的重要因素，一般情況下，物料堆積的厚度愈薄，傳熱和傳質(zhì)速度越快，干燥時(shí)間愈短。但是，物料厚度薄則單位凍干面積上每批次干燥的物料少，對(duì)提高單位凍干面積和單位時(shí)間產(chǎn)量不利。

  4、干燥室內(nèi)壓力

  干燥室內(nèi)壓力高低影響到傳熱和傳質(zhì)的速率，就傳質(zhì)而言，壓力越低越好，而對(duì)于傳熱來說，壓力越高越好。傳質(zhì)速率的大小，主要由升華界面與干燥層表面的溫度和壓力所決定，要提高它干燥層中水蒸氣的逸出速率，一是提高升華界面的溫度，使界面水蒸氣壓增大;二是提高它干燥室的真空度，降低干燥層表面的蒸汽壓。

  5、傳熱方式傳熱方式

  按傳統(tǒng)的分類可劃分為：傳導(dǎo)、對(duì)流、熱輻射和介質(zhì)加熱(微波加熱)。由于升華干燥的過程涉及到熱和質(zhì)(水蒸氣)的傳遞，因此，通過何種傳熱方式將熱量更為有效地傳給物料，對(duì)干燥速率有較大的影響。