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真空冷冻干燥机的工作原理及分类

2019-06-10

  一、真空冷冻干燥机的工作原理
 
  冷冻干燥是将含水物质,先冻结成固态,而后使其中的水分从固态升华成气态,以除去水分而保存物质的方法。水有固态、液态、气态三中态相.根据热力学中的相平衡理论,随压力的降低,水的冰点变化不大,而沸点却越来越低,向冰点靠近.当压力降到一定的真空度时,水的沸点和冰点重合,冰就可以不经液态而直接汽化为气体,这一过程称为升华.食品的真空冷冻干燥,就是在水的三相点以下,即在低温低压条件下,使食品中冻结的水分升华而脱去.
 
  二、冷冻干燥机设备的分类  
 
  含水物质的冷冻干燥是在真空冷冻干燥设备中实现的,根据所冻干的物质、要求、用途等不同,相应的冻干设备也不同。
 
  按所冻干的物质不同,一般可分为冻干生物制品(或药品)的冻干设备和冻干食品的冻干设备,按运行方式不同可分为间歇式和连续式冻干设备,按冻干物质的容量不同可分为工业用和实验用冻干设备;按箱体内能否进行预动可分为能预动和不能预动的冻干设备等等。冻干设备的结构形式是多种多样的,但无论何种冻干设备均由干燥箱,水汽凝结器(这两部件有时也结合成一体)、制冷系统、真空系统、加热系统、控制系统等所组成。
 
  一、冷冻式干燥机(进口温度小于等于80):
 
  1、常温风冷型
 
  2、高温风冷型
 
  3、常温水冷型
 
  4、高温水冷型
 
  二、吸附式干燥机
 
  1、无热型  无热再生吸附式干燥机:工作原理工业上良好的吸附剂具有多孔性和大的比表面积,在高的水汽分压(加压下)气流中,吸附剂的表面积具有聚集(吸附)水汽的性能;反之在低的水汽分压(减压下)气流中,已富集在吸附剂表面的水汽又会重新返回到气流中去。工程上即利用吸附剂这一性能,采用变压吸附方法,用两只吸附筒进行轮换,一只升压吸附;另一只减压用少部分已干燥气体经减压(相对露点降低)进行再生,从而实现连续吸附,从而达到净化压缩空气的目的。(详见流程图)
 
  2、微热型  微热再生吸附式干燥机特点:工作原理,在常温、高蒸汽分压下吸附(工作),在较高温度,低蒸汽分压下解吸(再生),即吸附剂在吸附过程的水分在再生过程中依靠高品质再生气(产品气加温)的热扩散和低分压两种机理的共同作用得以彻底清除。
 
  三、组合式干燥机
 
  1、风冷型
 
  2、水冷型
 
  四、干燥机的不同分类
 
  1、冷冻式干燥机按被冷却介质不同可分为:氮气冷冻式干燥机、分体防爆型冷冻式干燥机、不锈钢型冷冻式干燥机等等。
 
  2、冷冻式干燥机按被冷却介质的压力不同可分为:低压型冷冻式干燥机、中压型冷冻式干燥机和高压型冷冻式干燥机;
 
  3、冷冻式干燥机按被冷却介质出口温度的不同可分为:低温冷却型冷冻式干燥机、预冷机组、常规型冷冻式干燥机;

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