真(zhēn)空冷(lěng)凍(dòng)幹燥也叫凍幹,就(jiù)是(shì)在(zài)一(yī)定(dìng)的溫度(dù)下將(jiāng)含(hán)水(shuǐ)物質(zhì)凍結(jié),然後在(zài)一定的(dí)壓力下和低(dī)溫(wēn)下進(jìn)行(háng)升華,脫除(chú)水分。真空冷(lěng)凍幹燥有(yǒu)其他幹燥方法沒(méi)有(yǒu)的眾多(duō)優點,比(bǐ)如保持生物活(huó)性,保持物(wù)質(zhì)性狀,快(kuài)速復水等(děng),但是真空冷凍(dòng)幹(gān)燥耗時長,耗電大,成(chéng)本高,因(yīn)此(cǐ)提高(gāo)凍(dòng)幹效(xiào)率(shuài)是非常(cháng)必(bì)要(yào)的。提高(gāo)凍(dòng)幹(gān)效率(shuài)就(jiù)是提高(gāo)幹燥效(xiào)率(shuài),就(jiù)是通過一定(dìng)的手(shǒu)段(duàn)加(jiā)快(kuài)升(shēng)華和解析。影響真(zhēn)空冷(lěng)凍(dòng)幹燥的速(sù)率的(dí)因素多(duō)而(ér)復雜(zá),真(zhēn)空(kōng)冷(lěng)凍(dòng)幹燥室內的壓力(由於是(shì)真(zhēn)空壓力(lì),所(suǒ)以一(yī)般說真空(kōng))是影響(xiǎng)凍(dòng)幹效率的主要因素(sù)之一,因此通(tōng)過(guò)控(kòng)製真空(kōng)能改(gǎi)善提(tí)高凍幹(gān)效率(shuài)。
凍(dòng)幹效(xiào)率與真空有什(shí)麼對應關係呢(ní)?是真(zhēn)空越(yuè)小(xiǎo)越好(hǎo)還是真(zhēn)空(kōng)越(yuè)大(dà)越好(hǎo)呢,還是(shì)沒有(yǒu)直接(jiē)的對應關係呢?早的(dí)時(shí)候一般(bān)認(rèn)為真空(kōng)越小(xiǎo)越好,因(yīn)為(wéi)真空(kōng)小(xiǎo)的話,傳質壓差大,傳(chuán)質阻(zǔ)力(lì)小(xiǎo),所(suǒ)以效率高(gāo)。但(dàn)是隨著(zhuó)研究的越(yuè)來(lái)越多,對凍(dòng)幹(gān)模型(xíng)的(dí)分析越來(lái)越透徹,發現(xiàn)真(zhēn)空(kōng)除(chú)了(liǎo)影(yǐng)響(xiǎng)傳(chuán)質(zhì)還影響(xiǎng)傳熱(rè)效(xiào)率(shuài)。凍幹(gān)過程如下圖所示(shì)。而傳(chuán)熱的影響(xiǎng)和(hé)傳質的(dí)影響正好(hǎo)是(shì)相反(fǎn)的,也(yě)就是在(zài)真(zhēn)空小時,傳(chuán)質(zhì)阻(zǔ)力小,傳(chuán)質(zhì)效率高(gāo),幹燥速度就(jiù)快(kuài),但是(shì)傳熱的(dí)導(dǎo)熱係數也小,傳熱量就小(xiǎo),傳熱(rè)小,升華(huá)溫(wēn)度低,效率(shuài)就底。因此(cǐ)真(zhēn)空對傳質和傳熱的(dí)影響正好(hǎo)是(shì)相反(fǎn)的(dí),也就是真空影響傳(chuán)熱(rè),也影(yǐng)響(xiǎng)傳質,而傳熱(rè)的(dí)影響大還(huán)是傳質的影響大就決定了(liǎo)凍(dòng)幹(gān)效率(shuài)的(dí)快(kuài)慢(màn)。對傳質(zhì)的影響(xiǎng)和傳(chuán)熱的(dí)影響不(bù)是一個(gè)簡(jiǎn)單(dān)的綫性關係,是無法固定某個壓(yā)力(lì)值(zhí)對應(yīng)的(dí)效(xiào)率就高(gāo),某(mǒu)個(gè)壓力值(zhí)對應效率就低(dī),這個具體的(dí)影響(xiǎng)因傳(chuán)熱方(fāng)式(shì)和製品(pǐn)的(dí)導熱係(xì)數(shù)及設備,容器等(děng)都(dū)有關係的。所以這個(gè)壓力值是多少(shǎo)不能一(yī)概而論,不是簡(jiǎn)單的(dí)越低越(yuè)好,或(huò)者越高越好(hǎo),也(yě)不(bù)是(shì)某個(gè)數(shù)值(zhí)壓(yā)力(lì)下就好,某個(gè)數(shù)值(zhí)壓力下就不好,是(shì)要(yào)和溫度,傳(chuán)熱方式(shì),容(róng)器等聯合起(qǐ)作用(yòng)的(dí)。

在(zài)凍(dòng)幹(gān)上傳熱的方式包括(kuò)對流,傳(chuán)導(dǎo)和輻射。而(ér)真空影(yǐng)響(xiǎng)的是對流(liú),低真空(kōng)下對(duì)流熱少,傳導和輻射主(zhǔ)要(yào)起作用(yòng),而(ér)高真空下,對(duì)流(liú)是(shì)主要(yào)影響(xiǎng),起主要(yào)傳(chuán)熱作(zuò)用,從這個角度來(lái)說真(zhēn)空數值高(gāo),幹(gān)燥(zào)速率快,但(dàn)是同(tóng)時(shí)由(yóu)於(yú)真空高(gāo)了(liǎo),對應的傳熱多了(liǎo),所(suǒ)以溫(wēn)度也就是傳導帶來的(dí)熱量(liáng)必須(xū)減少(shǎo),不然就會導(dǎo)致製(zhì)品融(róng)化,所(suǒ)以真(zhēn)空(kōng)度適(shì)當(dāng)的高(gāo),不能一(yī)味(wèi)的提(tí)高。因(yīn)此(cǐ)具體的真空(kōng)控(kòng)製(zhì)多(duō)少是(shì)要進行(háng)優化摸(mō)索(suǒ)的(dí)。而為(wéi)了(liǎo)設(shè)計一(yī)個初(chū)始(shǐ)曲綫,一(yī)般(bān)我們(mén)通常選(xuǎn)擇(zé)極限(xiàn)係統(tǒng)真空作(zuò)為(wéi)初始(shǐ)的真(zhēn)空(kōng)控製(zhì)條(tiáo)件(jiàn),不調節(jié),先(xiān)控製其他(tā)的(dí)溫(wēn)度(dù),裝液量(liáng),退火等,在做(zuò)出來產品的(dí)基(jī)礎上(shàng)逐步進行(háng)優化真空(kōng)數(shù)值(zhí),找到真空和(hé)溫(wēn)度之(zhī)間(jiān)的對應關(guān)係,從而提高效率(shuài)。這種做法就是(shì)比(bǐ)較穩妥的(dí),不會(huì)有做(zuò)不出來(lái)的風險(xiǎn),但是(shì)效率(shuài)就比較(jiào)低(dī)了。因此我(wǒ)們(mén)要控製的(dí)壓力的多少(shǎo),到底是(shì)調(tiáo)節還是不(bù)調節(jié),看我們處於(yú)哪(nǎ)個工(gōng)藝(yì)階段(duàn),如(rú)果是(shì)初期,可以(yǐ)先不調節(jié),如果是(shì)製品(pǐn)已(yǐ)經(jīng)獲得,現在(zài)的曲綫(xiàn)*沒問題,就(jiù)要(yào)在這個(gè)基(jī)礎上優化(huà)壓力的大小,從而(ér)獲得(dé)一個(gè)合(hé)適(shì)的壓力值範(fàn)圍。