真空冷凍干燥機:從凍干工藝上的節(jié)能措施

真空冷凍干燥機:從凍干工藝上的節(jié)能措施 

      1.對物料的形狀處理和濃度調(diào)整

      對于固體物料，如果沒有過高的形狀要求，可通過切割處理來增大傳熱傳質(zhì)面積，從而加快凍干速率，減少凍干時間；如果物料的形狀要求高，不允許切割，可采取穿刺處理，以利于物料內(nèi)部的水蒸氣逸出，通過強化傳質(zhì)過程來提高凍干速率。

      對于液體原料，若含較多膠體物質(zhì)，當濃度較高時，適當降低物料的濃度就有助于提高凍干速率。但是，物料濃度也不宜過低，否則會因除去的水分太多而增加能量消耗，且易造成水蒸氣擴散孔道堵塞，降低凍結(jié)速率。若液體原料含水量很高，如含水量高達80%以上，凍干前應盡可能先將其濃縮，以提高干燥速率。

      2.真空冷凍干燥系統(tǒng) 

      對于真空冷凍干燥系統(tǒng)，應從真空度的維持、制冷系統(tǒng)和干燥系統(tǒng)三個方面采取節(jié)能措施。首先，低真空度對熱量向外擴散有利，但同時水汽向外擴散的阻力也會增加；高真空度時結(jié)果相反。真空度越高，維持真空所需的能耗就比較大。因此，選擇合適的真空度有利于降耗。其次，降低冷凝溫度、提高蒸發(fā)溫度、采用科學合理的傳熱方式、采用自動系統(tǒng)以及實現(xiàn)能量綜合利用都利于凍干過程能耗的減少。

      3.改進加熱方式和加熱溫度

     加熱溫度的控制包括凍結(jié)層和已干層的溫度控制。在保證物料不發(fā)生融化的情況下，凍結(jié)層溫度溫度越高越好。在不使物料變性或已干層結(jié)構(gòu)崩解的前提下，盡量采用較高的已干層溫度，以縮短干燥時間。

     4.控制預凍速度和料盤裝載量

     王潔等在研究真空凍干工藝流程時發(fā)現(xiàn)，預凍速度影響冰晶的形成，較快的凍結(jié)速率冰晶較小，不利于升華，脫水時間長，但干后溶解快。較慢的凍結(jié)速率冰晶較大，對干燥脫水有利，但干后溶解慢。另外，單位面積料盤上，物料堆積的厚度愈薄，傳熱和傳質(zhì)速度越快，干燥時間愈短。但是，物料厚度薄則單位凍干面積上每批次干燥的物料少，對提高單位凍干面積和單位時間產(chǎn)量不利。所以，選擇合適的料盤裝載量和降溫速率可以降低能耗。

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