真空接触干燥
真空接触干燥是一种在低于大气压下进行的干燥过程。其间,产品与加热的壁面或混合工具直接接触。由于压力降低,液体的沸点下降。因此可在低温下实现高效干燥。
热量传递主要通过热传导和接触传热进行。对流只起次要作用。因此,设备的比传热面积具有重要意义。较大的接触面积可提高干燥速度和能源效率。
蒸发所需的热量由下式表示:
Qdot = mdot * Delta_h_vap
- Q_(dot) 为输入的热功率(W)
- m_(dot) 为蒸发的水或溶剂的质量流量(kg/s)。
- h_(vap) 为该液体的汽化焓(J/kg)。
干燥速率由能量衡算得到:
m_(dot,evap) = Q_(dot) /Δh_(vap)
- m_(dot,evap) 为液体的蒸发流量(kg/s)
- Qdot 为输入的热功率(W)
- Delta_h_vap 为汽化焓(J/kg)。
加热壁面的热流可由下式描述:
Qdot = U * A * ΔT
- U 为总传热系数(W/(m²·K))
- A 为传热面积(m²)
- Delta_T 为加热介质与产品之间的温差(K)
真空接触干燥适用于粉末、颗粒、膏体和悬浮液。它是化工、食品、医药和电池行业中的重要工艺。该方法尤其适用于对温度敏感、易氧化的产品。溶剂可高纯度回收,从而避免排放到环境中。