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实验用真空冷冻干燥机的技术原理一文看懂

 发布时间:2022-04-08 点击量:113
  实验用真空冷冻干燥机因其具有降低能耗、节约能源的优点而得到广泛应用。当冰在冷冻干燥机中升华时,它会在干燥的剩余材料中留下孔隙。冻结温度和冻结速度是控制目的。温度要低于物料的凝固点,不同物料的凝固点不同。
  实验用真空冷冻干燥机开机后将物料投入物料箱内进行冷冻,物料的冷冻过程,一方面是真空系统进行抽真空把一部分水份带走;另一方面是物料受冻时把某些分子中所含水份排到物料的表面冻结,达到冷冻要求后,由加热系统对物料加热干燥,通过抽真空把物料中所含的水份带到冷冻捕集箱结冻,达到物料冷冻干燥要求。
  实验用真空冷冻干燥机技术原理:
  冷冻干燥又叫真空冻结升华干燥,是将含水物料在低温下冻结,然后在真空条件下将水升华除去是使物料干燥的一门技术。
  1、曲线OA为气化曲线,A为水的临界点P,t(220bar,374℃),在OA曲线上水和水蒸气共存。
  2、曲线OB为融解曲线,水和冰共存的状态。
  3、曲线OC为升华曲线,冰和水蒸气共存的状态。
  4、O点为上述三曲线的交点,叫水的三相点,其对应的压力温度为P,t(610.5Pa,+0.0098℃),此状态点水、水蒸气、水三相共存。
  5、设有一盅水,如果将盅内的水在常温常压下自然蒸发,那么需要相当长的时间才能把盅内的水完全蒸发掉,就是说水的气化速度很慢。
  提高水分气化速度的方法有两种:一、将水等压加热。即将水温升高并保持与大气压对应的饱和温度(即沸点100℃)一致,这个状态就是过D点的等压线与气化曲线的交点E,水不停地沸腾气化。二、将盅内的水放进一密闭容器里,启动真空泵对容器降压,当压力降到2337Pa,水开始沸腾,此时水的状态是过D点的垂直与气化曲线的交点F。若保证足够的真空度,使温度再降低,水的沸腾状态依然会继续下去。同理,在方法一中只要给水提供足够的热量保持沸点温度,沸腾状态也会继续下去,水分很快气化完毕。
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