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(讨论)二次干燥过程的快慢取决于加热温度而非时间的长短

时间:2008年06月30日 ⁄ 分类: 冻干技术 评论:0

  1.前提
  二次干燥主要去除的是吸附水分;
  饱和蒸汽压只和温度有关(在2MPa气压内)
  2.吸附
  根据吸附质和吸附剂之间吸附力的不同,吸附操作分为物理吸附与化学吸附两大类。
  ⑴、物理吸附或称范德华吸附:它是吸附剂分子与吸附质分子间吸引力作用的结果,因其分子间结合力较弱,故容易脱附,如固体和气体之间的分子引力大于气体内部分子之间的引力,气体就会凝结在固体表面上,吸附过程达到平衡时,吸附在吸附剂上的吸附质的蒸汽压应等于其在气相中的分压。
  ⑵、化学吸附:是由吸附质与吸附剂分子间化学健的作用所引起,其间结合力比物理吸附大得多,放出的热量也大得多,与化学反应热数量级相当,过程往往不可逆。化学吸附在催化反应中起重要作用。
  我们讨论的主要是物理吸附。
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  3.脱附
  吸附的逆过程﹐使吸附质从吸附剂表面离逸的操作。脱附使吸附剂再生﹐同时获得吸附产品。改变操作条件﹐可使吸附平衡关系发生有利脱附的变化。常用的方法有﹕ 减压脱附。降低操作压力﹐使平衡吸附量低于已有吸附量而发生脱附﹐此法用于变压吸附。 升温脱附。提高吸附剂温度﹐使平衡吸附量低于已有吸附量而发生脱附﹐此法用于变温吸附。由于吸附剂导热性能差﹐生产上是将水蒸气或热气流直接通入床层加热吸附剂﹐以实现变温脱附。 置换脱附。用水蒸气加热吸附剂时﹐吸附质被水分置换而脱附。脱附下来的吸附质与水蒸气一起冷凝﹐再予回收﹔而吸附剂则经干燥﹑冷却后备用。用水蒸气加热的升温脱附﹐大都属于置换脱附。 冲洗脱附。用热的惰性气流加热吸附剂并带走脱附的吸附质。此法适用于吸附质无需回收的场合。
  二次干燥中水分的去除的应该是减压脱附与变温脱附共同作用的结果。
  4.当制品相当潮湿时,本身水分向外扩散(即脱附作用desorption)的速率大于自外面环境吸收水分(即吸附作用absorption)的速率,因此制品含水率逐渐下降,直到水分释放及吸收的速率达到平衡时制品含水率不再变动,此时称为制品已达到平衡含水率(equilibrium moisture content)。
  温度分别对大气相对湿度及制品的平衡含水率皆会影响。一个维持在标准气压的固定体积及固定温度的系统中,能够含有的饱和水蒸汽是一定的。而当时该系统所拥有的实际水蒸汽量对饱和水蒸汽的比值(×100)即是该温度下的大气相对湿度。若这个系统的其它条件都不变,则温度升高10℃时该系统能够含有的饱和水蒸汽量约加倍,因此其大气相对湿度就约减为半。

  综上所述,二次干燥中,“当到达一定的失衡后延长干燥时间而不提高层板温度将是徒劳的”,而“产品温度在不损坏产品的情况下,应尽可能提高;同时,冷凝器压力(温度)应尽可能的降低”。

  我所说的,还是以理论为主,在实际中达到这种平衡的时间可能过长,或着说在达到平衡前,产品的含水量已经达到我们的要求,而且这种过程并不是我们所能观察到的。我会再找找相应温度下水的饱和蒸汽压和对应的湿度来给大家参考。

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